KR20100101325A - 태양열을 이용한 열교환기 및 난방장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양열을 이용한 열교환기 및 난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 집광된 태양광으로부터 열을 전달받아 열전달매체를 가열시켜 에너지이용 효율을 증대시킬 수 있는 열교환기 및 난방장치에 관한 것이다.
본 발명의 열교환기는 내부에 열교환매체가 출입하는 열교환조와, 상기 열교환조 방향으로 태양광을 집광시키는 집광수단과, 상기 열교환조에 설치되며 상기 집광수단으로부터 집광된 태양광으로부터 열을 전달받아 상기 열교환매체에 열을 방출하는 히트파이프를 구비하고, 상기 히트파이프는 상기 열교환조의 내부에 삽입되어 상기 열전달매체와 접촉되는 방열부와, 상기 방열부에서 상기 열교환조의 외측으로 연장되어 상기 집광부로부터 진행되어 나오는 태양광의 경로상에 형성되는 수열부와, 상기 수열부에 설치되어 태양광의 조사면적을 확장시키는 열전달패널을 구비한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 집광수단에서 고밀도로 집속된 태양광이 히트파이프에 의해 열교환매체로 열이 전달되므로 에너지이용 효율을 증대시킬 수 있다.
태양열, 집광, 렌즈, 열교환기, 난방장치, 히트파이프

Description

태양열을 이용한 열교환기 및 난방장치{Heating exchanger using solar heat and heating apparatus thereof}
본 발명은 태양열을 이용한 열교환기 및 난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 집광된 태양광으로부터 열을 전달받아 열전달매체를 가열시켜 에너지이용 효율을 증대시킬 수 있는 열교환기 및 난방장치에 관한 것이다.
통상의 보일러는 기름 또는 가스를 연료로 이용하여 난방용 및 생활용 온수를 공급하였으나, 화석화 연료의 가격이 상승하고 사용에 따른 공해문제가 커지면서 점차 대체에너지 사용이 확대되어 가고 있는 실정이다.
태양에너지는 다른 에너지원에 비해 그 활용이 쉽고, 고효율의 풍부한 에너지를 얻을 수 있다는 유용함에 기인하여 최근 태양에너지를 이용한 난방장치가 증가하고 있다.
태양에너지를 이용한 난방장치는 초기 설치비용이 많이 소요되나 별도의 유지비가 소요되지 않으면서 공해문제도 야기시키지 않는다는 장점이 있으나, 우리나라와 같이 4계절이 뚜렷하면서 태양의 연중고도가 바뀌고 날씨변화가 잦은 곳에서는 단순히 태양열에만 의존하는 보일러시스템으로는 난방과 생활용 온수를 공급하 는 열원의 공급이 충분하지 못하였다.
즉, 태양열만을 열원으로 하는 보일러시스템을 위해서는 태양열집열기의 크기가 커져야 하는데 이와 같은 시스템을 갖추기 위해서는 많은 비용과 넓은 설치공간이 필요하기 때문에 일반 가정집에서는 사용하기 어려운 문제점이 있었다.
이에 따라, 태양열이 집중되는 낮시간에 태양열을 축적하고, 태양열이 없는 흐린날 또는 밤시간에 전기를 보조열원으로 이용하여 축열조에 온수를 채우는 구조의 개량된 태양열보일러시스템이 개발되게 되었으나, 태양열만으로는 온수와 난방을 사용하는데 충분한 온수를 가열시킬 수 없으므로 축열조의 열충전이 태양열이 집중되는 낮시간보다는 태양열집열기가 작동되지 않는 밤시간에 심야전기에 의해 대부분 이루어져 태양열집열기를 효율적으로 이용하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 집광된 태양광으로부터 열을 전달받아 열전달매체를 가열시켜 에너지이용 효율을 증대시킬 수 있는 열교환기 및 난방장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기는 내부에 열교환매체가 출입하는 열교환조와; 상기 열교환조 방향으로 태양광을 집광시키는 집광수단과; 상기 열교환조에 설치되며 상기 집광수단으로부터 집광된 태양광으로부터 열을 전달받아 상기 열교환매체에 열을 방출하는 히트파이프;를 구비하고, 상기 히트파이프는 상기 열교환조의 내부에 삽입되어 상기 열전달매체와 접촉되는 방열부와, 상기 방열부에서 상기 열교환조의 외측으로 연장되어 상기 집광부로부터 진행되어 나오는 태양광의 경로상에 노출되는 수열부와, 상기 수열부에 설치되어 태양광의 조사면적을 확장시키는 열전달패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환조에 설치되어 상기 수열부를 둘러싸며 상기 집광수단과 마주하는 방향으로 개구가 형성된 집열하우징과, 상기 집열하우징의 내측으로 태양광이 투광될 수 있도록 상기 집열하우징의 개구에 결합된 투광커버와, 상기 집열하우징에 내측에 설치되어 태양열을 흡수하는 열흡수부재를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환조에 설치되어 상기 수열부를 둘러싸는 포물경면을 가지며 상기 수열부로 태양광을 조사시키는 반사체를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 히트파이프는 다수가 일렬로 배치되어 형성되며, 상기 집광수단은 태양광을 굴절시켜 상기 히트파이프의 열전달부재로 집속될 수 있도록 초점이 상기 히트파이프들을 따라 라인으로 형성되는 집광렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 난방장치는 열교환매체가 태양열과 열교환되는 열교환기와; 난방용수가 저장되는 축열탱크와; 상기 열교환매체가 상기 축열탱크를 경유하도록 상기 열교환기와 상기 축열탱크를 연결하는 순환관과; 상기 축열탱크의 내부에 설치되어 상기 순환관과 연결되며 상기 열교환매체가 상기 난방용수와 열교환되는 열교환코일;을 구비하며, 상기 열교환기는 내부에 열교환매체가 출입하는 열교환조와, 상기 열교환조 방향으로 태양광을 집광시키는 집광수단과, 상기 열교환조에 설치되며 상기 집광수단으로부터 집광된 태양광으로부터 열을 전달받아 상기 열교환매체에 열을 방출하는 히트파이프;를 구비하고,상기 히트파이프는 상기 열교환조의 내부에 삽입되어 상기 열전달매체와 접촉되는 방열부와, 상기 방열부에서 상기 열교환조의 외측으로 연장되어 상기 집광부로부터 진행되어 나오는 태양광의 경로상에 노출되는 수열부와, 상기 수열부에 설치되어 태양광의 조사면적을 확장시키는 열전달패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 집광수단에서 고밀도로 집속된 태양광이 히트파이프에 의해 열교환매체로 열이 전달되므로 에너지이용 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 히트파이프의 수열부를 외기에 대하여 차단시키는 집열하우징의 온실효과에 의해 열교환효율을 크게 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양열을 이용한 열교환기 및 이를 이용한 난방장치에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 열교환기의 측면도이고, 도 3은 도 1에 적용된 열교환기의 요부를 발췌하여 나타낸 발췌 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기의 요부를 발췌한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 열교환기의 요부를 간략하게 나타낸 구성도이고, 도 6은 도 1의 열교환기를 이용한 난방장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양열을 이용한 열교환기는 크게 집광수단(10)(20)과, 열교환조(30)와, 히트파이프(40)와, 지지부(50)로 구비된다.
집광수단(10)(20)은 대기 중에 저밀도로 입사되는 태양광의 광로를 일정한 방향으로 전환시킴과 동시에 높은 에너지를 갖도록 집속하여 고밀도의 태양광을 히트파이프(40)로 입사시킨다.
집광수단의 일 예로 태양광의 경로를 변환시키는 반사부(10)와, 반사부(10)에서 반사된 태양광을 집속시키는 집속부(20)로 구비된다. 반사부(10)는 호형의 지지패널(11)과, 지지패널(11)에 장착된 오목거울로 이루어진 구면 반사경(15)으로 구비된다. 구면 반사경(15) 대신 평면거울로 이루어진 반사경을 이용할 수 있음은 물론이다.
그리고 집속부(20)는 구면반사경(15)과 대향되게 설치되어 굴절을 통해 태양광을 하나의 초점으로 집속시키는 집광렌즈(21)와, 집광렌즈(21)를 고정시키는 고정바(25)로 이루어진다. 집광렌즈(21)의 일 예로 볼록렌즈를 이용할 수 있다. 바람직하게 볼록렌즈로 초점이 라인으로 형성되는 리니어 렌즈를 이용한다. 도시된 리니어 렌즈는 중앙 부분이 상하 가장자리보다 더 두껍게 형성된다. 따라서 집광렌즈(21)의 상하 가장자리로 입사된 태양광은 집광렌즈(21)의 광축으로 굴절되어 라인형상의 초점이 맺히게 된다. 이와 같은 집광렌즈(21)에 의해 일렬로 설치된 히트파이프(40)를 동시에 효과적으로 가열시킬 수 있다.
도시된 집광렌즈(21) 외에도 초점이 점원으로 형성되는 원형의 볼록렌즈를 이용할 수 있다. 이 경우 다수의 볼록렌즈를 유니트화시켜 각각의 볼록렌즈가 형성하는 초점마다 히트파이프가 각각 설치된 구조를 가질 수 있다. 그리고 도 5에 도시된 바와 같이 집광렌즈(27)로서 태양광이 입사되는 측에 다수의 굴곡홈이 나란하게 형성되어 초점이 라인으로 형성되는 프레넬 렌즈를 이용할 수 있다.
열교환조(30)는 내부에 일정한 크기의 공간이 마련된 사각 통형의 구조를 가진다. 내부에 열교환매체가 출입할 수 있도록 하부에 열교환매체가 유입되는 유입관(31)이 설치되고, 상부에 열교환매체가 유출되는 유출관(35)이 설치된다. 유입관(31) 및 유출관(35)은 플렉시블한 소재로 형성됨이 바람직하다. 그리고 도시되지 않았지만 열교환조(30)의 외측에는 열교환조(30)를 둘러싸는 단열커버가 설치될 수 있다. 또한, 열교환조(30)의 내부에 펌프가 설치되어 열전달매체를 강제순환시킬 수 있다.
집광렌즈(21)와 대향되는 방향으로 열교환조(30)의 일측에는 다수의 히트파이프(40)가 일렬로 설치된다.
히트파이프(40)는 열교환조(30)의 내부로 삽입되어 열교환매체와 접촉되는 방열부(43)와, 열교환조(30)의 외부로 노출된 수열부(41)로 이루어진다. 그리고 수열부(41)의 단부에는 열전달면적을 확장시키기 위해 판형의 열전달패널(47)이 설치된다.
히트 파이프(Heat Pipe)(40)는 내부에 채워진 열전달매체가 연속적으로 기상-액상 간의 상변화 과정을 통하여 수열부(41) 및 방열부(43) 사이에 열을 전달하는 장치로 잠열(Latent Heat)을 이용하여 열을 이동시킴으로써, 단일상(Single Phase)의 열전달매체를 이용하는 통상적인 열전달 기기에 비해 매우 큰 열전달 성능을 발휘한다.
히트파이프(40)는 내부에 공간이 형성된 밀폐된 구조를 가진다. 그리고 히트파이프(40)의 내부에는 열전달매체가 채워진다. 히트파이프(40)의 재료 및 형태, 열전달매체의 종류, 작동온도 등에 따라 다양하게 분류된다. 도시된 예에서는 파이프형 히트파이프(40)를 이용하고 있지만, 이외에도 다양한 통상의 히트파이프를 이용할 수 있음은 물론이다. 열전달매체는 히트 파이프(40)의 성능을 결정하는 중요한 요소로서, 0 내지 810℃의 융점과, 3 내지 900℃의 비등점을 갖는 물질을 사용한다. 열전달매체로 물을 이용할 수 있다. 이외에도 메탄올, 아세톤, 증류수, 수 은, He, N2, CHClF2, NH3, CCl2F2 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
이러한 히트 파이프(40)는 페이스트를 이용하여 열교환조(30)의 측면을 관통하도록 삽입한 후 페이스트를 이용하여 열교환조(30)에 접착시킨다. 이외에도 히트파이프(40)는 열교환조(30)의 측면에 방열부(41)가 수열부(43)보다 더 높게 위치되도록 경사지게 설치될 수 있다. 또한, 열교환조(30)의 저면에 수직하게 설치될 수 있음은 물론이다.
집광렌즈(25)로부터 진행되어 나오는 태양광은 열전달패널(47)에 조사되어 수열부(41)를 가열시키고, 수열부(41)에서 열전달매체가 증발되면서 기화된 증기가 히트 파이프(40) 내부의 공간으로 이동하면서 히트파이프(40)의 방열부(43)에서 열을 방출하고 다시 액화되어 벽면을 타고 수열부(41)로 되돌아온다. 이후 열전달매체는 태양광으로부터 열을 다시 받아 증발하는 작동을 반복한다. 이러한 원리로 히트 파이프(40)는 열전달매체의 증발 잠열을 이용하여 작은 온도차에서도 무동력으로 열을 효과적으로 이송할 수 있다. 즉, 액체의 온도변화에 따른 증발, 응축의 잠열에 의해 열을 이동시킬 수 있다. 한편, 히트파이프(40)의 내벽면에 모세관(미도시)을 형성하여 기체-액체 계면에서 생성되는 모세압 차이에 의해 열교환매체가 수열부로 귀환하는 능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서는 수열부(43)의 단부에 결합된 열전달패널(47)에 의해 태양광의 조사면적을 확장시켜 히트파이프(40)의 열전달 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 열전달패널(47)은 열흡수율을 높이기 위해 흑색의 표면을 가지는 금속을 이용할 수 있다. 열전달패널(47)은 집광렌즈(21)로부터 전달되는 태양광의 진행방향에 따라 경사지게 형성될 수 있다.
한편, 열교환조(30)의 내부에는 방열부(43)의 열방출능력을 높이기 위해 히트씽크(미도시)가 설치될 수 있다. 히트씽크는 방열부(43)에 결합되어 방열부(43)에서 방출되는 열을 전달받아서 열교환조(30)의 내부로 출입하는 열교환매체 중으로 열을 방출하는 역할을 한다. 이러한 히트씽크는 방열부(43)에서 방출하는 열량을 증대시켜 열전달효율을 향상시킬 수 있다. 그리고 이 경우 열교환매체를 강제순환시켜 히트씽크에 열교환매체를 충돌시키는 펌프가 설치될 수 있다. 이때 열교환매체는 계속적으로 히트씽크와 접촉하게 되어 열교환이 빠른시간에 이루어질 수 있다.
상술한 반사부(10)와, 집속부(20)와, 열교환기(30)는 일체로 연동할 수 있도록 베이스 프레임에 고정되도록 설치된다. 베이스 프레임은 반사부의 패널(11)의 상부 양측에서 연장되어 열교환조(30)의 상부측에 연결되는 제 1 및 제 2프레임바(91)(93)와, 패널(11)의 하부 양측에서 연장되어 열교환조(30)의 하부측에 연결되는 제 3 및 제 4프레임바(95)(97)로 이루어진다. 집속부(20)의 고정바(25)는 제 3 및 제 4프레임바(95)(97)에 연결된다. 그리고 열교환조(30)는 제 3 및 제 4프레임바(95)(97)에 고정된 브라켓트(미도시) 위에 고정된다.
베이스 프레임은 상술한 구성 외에도 반사부(10)와, 집속부(20)와, 열교환기(30)가 일체로 움직일 수 있도록 고정시키는 구성이라면 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
지지부(50)는 베이스프레임을 지면으로부터 지지한다. 지지부(50)는 태양의 고도 또는 방위각에 따라 반사부(15)가 수동 또는 자동식으로 태양의 위치를 추적하는 통상적인 기술구성으로 이루어진다. 도시된 수동식의 예에서는 지면에 지지되는 서포트(51)와, 제 3 및 제 4프레임바(95)(97) 사이에 형성된 고정패널(99)의 하부에 설치되는 조인트부재(55)로 이루어진다. 조인트부재(55)는 베이스프레임이 상하 및 좌우로 이동될 수 있도록 한다. 그리고 도시되지 않았지만 조인트부재(55)의 이동을 단속 및 해제시키는 고정부재가 설치된다. 이외에도 지지부는 도시된 바와 다른 통상적인 1축 추적형 또는 2축 추적형으로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 더 많은 태양열을 히트파이프의 수열부(41)에서 이용할 수 있도록 수열부(41)를 둘러싸는 집열하우징(80)이 더 형성될 수 있다. 이러한 집열하우징(80)은 태양광은 받아들이고 열은 외부로 내보내지 않는 온실과 같은 역할을 하게 된다.
집열하우징(80)은 열교환조(30)의 측면에 설치되고, 집광렌즈와 마주하는 방향으로 개구가 형성된다. 그리고 집열하우징(80)의 개구에 투광커버(81)가 결합된다. 투광커버(81)는 집광렌즈에서 집속된 태양광이 집열하우징(80)의 내측으로 입사될 수 있도록 투광성의 재질로 형성된다. 투광성의 재질로 강화유리나 석영, 아크릴 등을 이용할 수 있다. 투광커버(81)는 집열하우징(80)에 탈부착이 가능하도록 결합될 수 있다. 이러한 집열하우징(80)은 히트파이프의 수열부(41)를 외기에 대하여 차단시키는 밀폐된 구성을 가지므로 태양광이 투광커버(81)를 통해 내측으로 입사되면 온실효과에 의해 집열하우징(80)의 내부 공간의 온도는 지속적으로 상승된 다. 따라서 히트파이프(40)에서 이용할 수 있는 태양에너지의 양을 증대시킨다.
그리고 온실효과를 더욱 향상시킬 수 있도록 집열하우징(80)의 내측에는 태양열을 흡수할 수 있는 열흡수부재(85)가 설치될 수 있다. 가령, 흑색의 원사로 형성된 직물패드가 투광커버(81)와 열전달패널(47) 사이에 설치될 수 있다. 직물패드는 투광커버(81)를 통해 입사되는 태양광으로부터 태양열을 효과적으로 흡수함으로써 히트파이프(40)에서 이용할 수 있는 에너지의 양을 더욱 증대시킬 수 있다.
이하, 상기의 열교환기를 이용한 난방장치에 대해서 구체적으로 설명한다. 본 발명의 난방장치는 열교환기와, 축열탱크(60)와, 순환관(75)(77)과, 열교환코일(61)을 구비한다.
축열탱크(60)는 원통형으로 형성되어 내부에 난방용 물이 채워진다. 도시되지 않았지만 축열탱크(60)의 외측면에는 보온을 위한 단열재가 둘러싸고, 단열재를 케이스가 둘러싸는 구조를 가질 수 있다. 축열탱크(60)에 저장된 물은 하부에 설치된 열교환코일(61)로부터 열을 전달받아 가열되고, 가열된 물은 축열탱크(60)의 상부에 설치된 난방용 출수관(65)을 통해 실내에 설치된 난방배관으로 순환하게 된다. 난방배관을 거치면서 열을 빼앗긴 물은 난방용 급수관(63)을 통해 다시 축열탱크(60)의 내부로 유입된다. 열교환코일(61)은 열교환효율을 상승시키기 위해 외주면에 다수의 핀이 부착될 수 있다.
열교환코일(61)은 열교환조(30)를 경유하는 순환관(75)(77)과 연결되어, 열교환조(30)에서 태양열을 흡수한 열교환매체가 순환관(75)(77)을 통해 열교환코일(61)로 순환하게 된다. 태양열을 흡수한 고온의 열교환매체는 열교환코일(61)을 통과하면서 축열탱크(60)의 내부에 채워진 물과 열교환된다. 그리고 열교환 후 저온의 열교환매체는 순환파이프(75)(77)를 통해 열교환조(30)로 순환하게 된다. 그리고 순환관(75)(77)에는 유로를 개폐하기 위한 열교환코일(61)의 입구 측 및 출구측에 각각 설치된다. 또한, 순환파이프(75)(77)에는 열교환매체의 팽창에 대비하기 위한 팽창탱크(73) 및 압력을 측정하기 위한 압력계(72)가 설치된다.
그리고 도시된 바와 같이 축열탱크(60)의 내부 상부측에는 온수를 위한 온수용 열교환코일(67)이 더 설치될 수 있다. 온수용 열교환코일(67)의 출구측은 온수용출수관과 연결되고, 입구측에는 온수용 급수관이 연결되어 물이 계속적으로 유입될 수 있도록 한다.
그리고 난방수와 온수를 동시에 사용하는 경우 공급열원이 부족할 경우를 대비해 온수 또는 난방수를 보조적으로 가열하기 위한 보조용 보일러(미도시)가 더 설치될 수 있다. 보조용 보일러는 가스나 기름 등을 열원으로 하여 작동되는 보일러이다. 태양열을 이용할 수 없거나 태양열이 부족한 경우 보일러를 이용하여 난방수 및 온수가 보조적으로 가열되므로 본 발명은 안정적인 축열시스템을 구축하는 데 있어서 유용하다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 열교환기의 측면도이고,
도 3은 도 1에 적용된 열교환기의 요부를 발췌하여 나타낸 발췌 사시도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기의 요부를 발췌한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 열교환기의 요부를 간략하게 나타낸 구성도이고,
도 6은 도 1의 열교환기를 이용한 난방장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 반사부 20: 집속부
21: 집광렌즈 30: 열교환조
40: 히트파이프 41: 수열부
43: 방열부 47: 열전달패널
50: 지지부 80: 집열하우징
81: 투광커버 85: 열흡수부재

Claims (4)

  1. 내부에 열교환매체가 출입하는 열교환조와;
    상기 열교환조 방향으로 태양광을 집광시키는 집광수단과;
    상기 열교환조에 설치되며 상기 집광수단으로부터 집광된 태양광으로부터 열을 전달받아 상기 열교환매체에 열을 방출하는 히트파이프;를 구비하고,
    상기 히트파이프는 상기 열교환조의 내부에 삽입되어 상기 열전달매체와 접촉되는 방열부와, 상기 방열부에서 상기 열교환조의 외측으로 연장되어 상기 집광부로부터 진행되어 나오는 태양광의 경로상에 형성되는 수열부와, 상기 수열부에 설치되어 태양광의 조사면적을 확장시키는 열전달패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 열교환기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 열교환조에 설치되어 상기 수열부를 둘러싸며 상기 집광수단과 마주하는 방향으로 개구가 형성된 집열하우징과, 상기 집열하우징의 내측으로 태양광이 투광될 수 있도록 상기 집열하우징의 개구에 결합된 투광커버와, 상기 집열하우징에 내측에 설치되어 태양열을 흡수하는 열흡수부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 열교환기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 히트파이프는 다수가 일렬로 배치되어 형성되며,
    상기 집광수단은 태양광을 굴절시켜 상기 히트파이프의 열전달부재로 집속될 수 있도록 초점이 상기 히트파이프들을 따라 라인으로 형성되는 집광렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 열교환기.
  4. 열교환매체가 태양열과 열교환되는 열교환기와;
    난방용수가 저장되는 축열탱크와;
    상기 열교환매체가 상기 축열탱크를 경유하도록 상기 열교환기와 상기 축열탱크를 연결하는 순환관과;
    상기 축열탱크의 내부에 설치되어 상기 순환관과 연결되며 상기 열교환매체가 상기 난방용수와 열교환되는 열교환코일;을 구비하며,
    상기 열교환기는 내부에 열교환매체가 출입하는 열교환조와, 상기 열교환조 방향으로 태양광을 집광시키는 집광수단과, 상기 열교환조에 설치되며 상기 집광수단으로부터 집광된 태양광으로부터 열을 전달받아 상기 열교환매체에 열을 방출하는 히트파이프;를 구비하고,
    상기 히트파이프는 상기 열교환조의 내부에 삽입되어 상기 열전달매체와 접촉되는 방열부와, 상기 방열부에서 상기 열교환조의 외측으로 연장되어 상기 집광부로부터 진행되어 나오는 태양광의 경로상에 노출되는 수열부와, 상기 수열부에 설치되어 태양광의 조사면적을 확장시키는 열전달패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 난방장치.
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