KR20100111376A - Hot water and steam systems used on solar heat energy - Google Patents

Hot water and steam systems used on solar heat energy Download PDF

Info

Publication number
KR20100111376A
KR20100111376A KR1020090029765A KR20090029765A KR20100111376A KR 20100111376 A KR20100111376 A KR 20100111376A KR 1020090029765 A KR1020090029765 A KR 1020090029765A KR 20090029765 A KR20090029765 A KR 20090029765A KR 20100111376 A KR20100111376 A KR 20100111376A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
water
unit
hot water
condenser
Prior art date
Application number
KR1020090029765A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101028640B1 (en
Inventor
송재형
이호석
Original Assignee
송재형
이호석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 송재형, 이호석 filed Critical 송재형
Priority to KR1020090029765A priority Critical patent/KR101028640B1/en
Publication of KR20100111376A publication Critical patent/KR20100111376A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101028640B1 publication Critical patent/KR101028640B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/005Hot-water central heating systems combined with solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/14Solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02Fluid distribution means
    • F24D2220/0271Valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Abstract

PURPOSE: A hot water and steam generating device using solar heat is provided to enable the collected heat energy to be used for heating the water of a condenser since a heat collecting cup for collecting solar heat is installed on a position on which the focus of a concave reflector is formed, and a water suction pipe and a water discharge pipe are connected to the heat collecting cup. CONSTITUTION: A hot water and steam generating device using solar heat comprises a heat collecting cup, a light collecting unit and a condenser. The heat collecting cup for collecting solar heat is installed on a position on which the focus of a concave reflector(1) is formed. A water suction pipe and a water discharge pipe are installed in the heat collecting cup and the water of the condenser is heated using the collected heat energy. The focus condensed from the light collecting unit is formed on the wrinkles of the heat collecting cup. The oil, which is a heat medium of the heat collecting cup, repetitively flows along a cochlea shape of a pipe to transfer the heat. The oil, which is a heat medium of a high temperature, exchanges the heat with the condenser, which is connected to a water supply pipe and the water discharge pipe. The water of the condenser is heated, changed to the hot water or steam and used for the heating. The hot water and steam generating device consists of one unit and the generation capacities of the hot water and the steam are controlled to be suitable for the consumption.

Description

태양열을 이용한 온수 및 스팀 발생장치{ Hot water and Steam Systems used on Solar heat Energy }Hot water and Steam Systems used on Solar heat Energy}
제 1 도 는 본 발명 의 전체 사시도.1 is an overall perspective view of the present invention.
제 2 도 는 본 발명 의 유니트 를 정면으로 나타낸 사시도.2 is a front perspective view of the unit of the present invention.
제 3 도 는 태양의 각도와 반사경의 집광상태 및 방향을 제어하는 동작을 설명하기 위하여 나타낸 측면도.3 is a side view for explaining the operation of controlling the angle of the sun and the condensing state and direction of the reflector.
제 4 도 는 본 발명중 유니트 내부의 구조를 설명하기 위하여 나타낸 내부 구조도.4 is an internal structural diagram shown to explain the structure of the unit interior of the present invention.
제 5 도 는 본 발명중 유니트의 각도와 방향을 제어하는 동작을 설명하기 위하여 나타낸 측면도.Figure 5 is a side view showing for explaining the operation of controlling the angle and direction of the unit of the present invention.
제 6 도 는 유니트 내부에 설치된 다수개의 오목거울 반사경과 콘덴서의 배치상태를 나타낸 배치도.6 is a layout view showing the arrangement of a plurality of concave mirror reflectors and a condenser installed inside the unit.
제 7 도 는 본 발명 중 집열컵 내부의 구조를 설명하기 위하여 나타낸 내부 구조도.Figure 7 is an internal structure shown to explain the structure of the heat collecting cup of the present invention.
제 8 도 는 본 발명 중 집열판의 구조를 설명하기 위하여 확대하여 나타낸 내부단면도.Figure 8 is an enlarged internal cross-sectional view for explaining the structure of the heat collecting plate of the present invention.
제 9 도 는 콘덴서 의 내부 구조를 설명하기 위하여 나타낸 내부 구조도.9 is an internal structure diagram for explaining the internal structure of the capacitor.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1. 오목거울 반사경 2. 집열컵1. Concave mirror reflector 2. Heat collection cup
3. 콘덴서 4. 유니트3. Condenser 4. Unit
5. 흡수관 6. 배수관5. Absorption pipe 6. Drain pipe
10. 집열판 16. 배수캡10. Heat collecting plate 16. Drain cap
19. 집광주름 20. 가이드19. Condensed wrinkles 20. Guide
21. 윈도우브러쉬 23. 브라켓21. Window Brush 23. Bracket
본 발명은 태양열을 한곳에 집광시켜 고온의 온수 및 스팀을 생산하여서 생산된 온수와 스팀을 난방열로 사용 하거나 취사나 목용수로 사용할 수 있도록 구성한 태양열 온수 및 스팀발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar hot water and steam generating device configured to use hot water and steam produced by condensing solar heat in one place to produce high temperature hot water and steam as heating heat, or for cooking or wood water.
특히 집열장치 의 가장중요 수단인 집광열을 컵(Cup)형태를 가진 집열컵을 구성하고 오목거울을 설치하여서 외부에서 유입되는 태양빛을 한곳에 초점이 모이도록 하고 집중된 열에너지가 컵홀더 내부에 충진된 유체를 가열시키고 가열된 유체는 콘덴서내부의 코일 내부로 흐르면서 열교환이 이루어저 물을 가열하는 방법으로서 열효율을 극대화하며 경제적으로 태양열을 이용할 수 있도록 구성한 태양열 온수 및 스팀발생 장치에 관한 것이다.Particularly, condensing heat, which is the most important means of the heat collecting device, is composed of a cup collecting cup having a cup shape, and a concave mirror is installed to focus the sunlight from the outside in one place and the concentrated heat energy is filled inside the cup holder. Heated fluid and heated fluid flows into the coil inside the condenser to heat the water to heat the water to maximize the thermal efficiency and economical solar heat is configured to use the solar hot water and steam generating apparatus.
종래의 태양열을 이용한 에너지 흡수관련 장치는 태양열을 흡수하는 배관파 이프를 따라서 물이 흐르도록 하여서 태양광선에 노출되어 가열된 관 내부에 흐르는 물이 데워지는 방법으로 열효율이 낮을 뿐만 아니라 설치시 시공비와 비교하여 생산된 온수의 량이 적어서 비비경제적인 문제가 있어왔고 겨울철에는 관내부의 물이 얼기 때문에 동파 문제로 인한 빈번한 부품교체와 관로수명이 짧은관계로 씨스템 전체를 정비해야 하는 등 의 비효율적인 수단으로 인식되고 있는 현실이다.Conventional solar energy-related device is a method that heats the water flowing inside a heated tube exposed to sunlight by allowing water to flow along the pipe pipe that absorbs solar heat. In comparison, there has been an uneconomical problem because the amount of hot water produced is relatively low.In winter, the water inside the pipe freezes, so it is recognized as an inefficient means such as frequent replacement of parts due to freezing problems and maintenance of the entire system due to short pipe life. It is becoming reality.
이러한 방식과 비교하여 단점을 보완하여 보다 진보된 진공관 방식으로 2중 구조로 구성한 유리관 내부에 흡광도료 를 증착하고 진공상태를 만든 것과 진공관 내부에 집광판을 구성하여 온수를 생산하는 방법 등이 시도되고 있다.Complementing the disadvantages compared to this method, more advanced vacuum tube method has been attempted to produce a hot water by depositing the absorbing paint inside the glass tube composed of a double structure and a vacuum state and a light collecting plate inside the vacuum tube. .
그러나 이와같은 태양열을 이용한 집광장치는 설치시 태양의 각도와 방향을 고려하여 적당하게 뉘인 상태로 시공되어야 하며 계절의 변화에 따른 태양광선의 조사 각도에는 적절히 대응하지 못하는 등 의 문제점을 갖고 있기 때문에 태양광선이 흡수장치가 설치된 방향으로 일치되는 길지 않은 시간외에는 열효율이 급격하게 떨어지므로 비경제적인 문제 와함께 방향과 각도설정을 해야 하기 때문에 설치방법이 다소 까다롭고 번거로움이 수반되었으며 유지보수에도 별도의 경비지출을 해야 하는 부담을 갖고 있다.However, the solar light concentrating device should be constructed in a proper state in consideration of the angle and direction of the sun when installed, and because it does not adequately respond to the irradiation angle of the sunlight according to the change of the season, Since the heat efficiency drops sharply outside the long time when the light beam is aligned in the direction of the absorber installation, the installation method is rather difficult and cumbersome because the direction and angle must be set together with the uneconomical problem. I have the burden of spending.
최근 수년간 우리나라의 에너지 소비증가 추세는 주요경쟁국가에 비하여 다소 높은 수준에 달하고 있으며 그 대부분을 화석연료에 의존하는 실정이기 때문에 온실가스 배출량 증가율 또한 높은 증가추세로 나타내고 있지만 세계 기후협약 협약준수 및 화석연료를 기타 대체에너지로 전환하는 녹색성장 산업을 추구하는 목표로 여러 가지 유익한 아이디어가 계획되고 실시되는 시점에 와 있다.In recent years, the trend of increasing energy consumption in Korea has been somewhat higher than that of major competitors, and since most of them depend on fossil fuels, the rate of increase in greenhouse gas emissions is also high. It is at the time when a number of informative ideas are planned and implemented with the goal of pursuing a green growth industry that converts energy into other alternative energy sources.
이에 따라서 최근에는 무공해 저탄소 그린에너지와 관련하여 태양광발전 , 풍력발전 , 조력발전 등 다양한 대체에너지 개발에 노력하며 이와 관련된 신기술들이 선보이고 있으며 특히 이 가운데에서 태양열에너지를 이용한 기술들이 활발히 진행되고 있는데 가정이나 산업용으로 온수 사용과 난방 시스템에 사용될 수 있도록 다양한 형태의 집열장치 개발과 열교환 성능향상 에대한 특수한 기술들이 연구되고 있다.Accordingly, in recent years, we have been trying to develop various alternative energy such as solar power, wind power, tidal power, etc. in relation to pollution-free low carbon green energy, and new technologies related to this are being introduced. Special techniques for developing various types of heat collectors and improving heat exchange performance for industrial hot water use and heating system are being studied.
현재 실시되고 있는 태양열 온수장치의 경우 평판형 으로 구성한 파이프를 이용하여 온수를 생산하는 방식은 겨울철에는 효율이 크게 저하될 뿐만 아니라 그목적이 단순한 온수생산에 한정 되고 있으며 난방열로 이용하기에는 효율이 부족한 상태이므로 개선 되어야할 문제가 있으며 실질적으로 야간에 사용하기 위하여 효율성을 높이는 목적으로 심야전기 사용을 병행하여 실시하여서 야간에 가열된 온수의 온도 때문에 태양열 본래의 이용가치는 떨어지고 전기사용량 증가와 같은 역효과를 낳게 되는 비경제적인 문제도 지적되고 있는 실정이다.In the case of the solar hot water system, the method of producing hot water by using a flat pipe is not only greatly reduced in winter, but its purpose is limited to simple hot water production. Therefore, there is a problem that needs to be improved and the use of midnight electricity is conducted in parallel for the purpose of increasing the efficiency for use at night. Therefore, due to the temperature of hot water heated at night, the original use value of solar heat is lowered and adverse effects such as an increase in electricity consumption are caused. Uneconomical problems are also pointed out.
상기와 같은 단점을 보완하기 위하여 진공관방식의 집열장치가 보급되고 있으나 이것 역시 효율성면에서는 상기의 평판형과 비교하면 성능향상을 이루고 있다 하겠지만 집열에 필요한 면적과 설치비용 및 사후관리 측면에서 다소의 문제점을 가지고 있으며 설치시 문제로 비교적 작은 용량의 온수 사용에는 문제가 없다 하겠으나 대용량의 온수사용에는 별도의 온수저장 시설이 필요하고 진공관방식의 설치 시공 특성으로 미루어 대용량의 온수생산에는 한계를 갖고 있으며 난방에 사용될 수 있는 고효율의 온수와 스팀 생산에는 미흡한 점 등 이 있어왔다.In order to make up for the above drawbacks, a vacuum tube type heat collecting device has been widely used, but this also has improved performance compared to the flat plate type in terms of efficiency, but there are some problems in terms of area, installation cost, and post management required for heat collecting. Although there is no problem in using hot water of relatively small capacity as a problem in installation, it requires a separate hot water storage facility for the use of a large capacity of hot water, and due to the installation characteristics of the vacuum tube method, there is a limit in producing hot water of large capacity. There has been a lack of high-efficiency hot water and steam production that can be used.
본 발명은 상기와같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로 본 발명의 주된 목적은 집광 수단에 있어서 오목거울 형태의 반사경을 구성하고 반사경의 초점이 형성되는 위치에 집열컵을 설치하며 집열컵 상단에 구비한 흡수관을 따라서 관속에 흐르는 열매체가 가열되어 콘덴서내부의 열교환 파이프를 순환하며 물을 가열시키는 시스템으로 열교환이 반복되도록 하고 이러한 구조의 열교환 장치를 다수 개 연결하여 하나의 셀(Cell)로 구성하여 다수개로 조립과 연결이 용이하도록 유니트(Unit) 로 구성하여 유니트의 규모를 거대하게 설치하거나 작은 규모로 설치가능 하며 상기의 집광수단으로부터 전달된 태양촛점의 효율을 극대화하기위하여 집열컵을 이용한 집열수단을 구성하고 지구의 자전과 공전으로 태양의 방향과 각도가 변화하는 궤적을 따라서 태양열 집광 유니트가 하루 종일 균등한 태양광을 흡수하도록 하였으며 구조를 간단하게 구성하여 고장발생 으로 인한 사후관리를 최소화하여 매우 경제적인 태양에너지를 생산할 수 있도록 한 태양열 온수 및 스팀발생 장치를 제공하는 것이다.The present invention was devised to improve the above-mentioned problems. The main object of the present invention is to form a concave mirror type reflector in the light collecting means, and install a collecting cup at a position where the focus of the reflecting mirror is formed, and the top of the collecting cup. The heat medium flowing in the tube is heated along the absorption tube provided in the system to circulate the heat exchange pipe inside the condenser and heat the water so that the heat exchange is repeated and a plurality of heat exchangers having such a structure are connected to one cell. It is possible to install a large scale or a small scale by constructing a unit to facilitate assembling and connecting to a plurality of units and using a heat collecting cup to maximize the efficiency of the solar focus delivered from the light collecting means. It constitutes a heat collecting means and changes the direction and angle of the sun by rotating and orbiting the earth. Depending on the enemy, the solar condensing unit absorbs the sunlight evenly throughout the day and provides a solar hot water and steam generator that can produce very economical solar energy by minimizing the follow-up management due to the failure by simply configuring the structure. will be.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 태양열을 집광하여 초점을 형성하는 오목거울을 이용한 집광수단과 ; 상기 집광수단 으로 부터 발생한 초점 의 고열의 열에너지를 효율적으로 흡수하도록 집열컵의 일측면을 작은 골판지 형상으로 구성하였고 상측에는 열전달 매체를 순환시키는 흡수파이프와 배수파이프를 설치하여 콘덴서 내부의 물과 반복적인 열교환이 용이하도록 구성한 집열 수단과 ; 상기의 순환시스템을 벌집형태의 육각구조를 가진 밀폐된 유니트 내부에 다수개 설치하여 하나의 셀 로 구성하여 대규모의 유니트를 구성하거나 작은 용량의 규모로 구성을 할 수 있도록 유니트 와 유니트의 결합과 분해가 수월하도록 구성한 결합수단 ; 태양의 이동 경로에 따라서 집광 유니트가 일률적으로 좌우 상하로 회전하여 아침의 일출 시간부터 저녁 일몰 시각까지 지속적이며 균등한 태양광선을 집열컵에 응집할 수 있도록 한 것으로 집광, 집열, 유니트의 체결과 분해가 용이하고 간단하게 구성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises: a light collecting means using a concave mirror to focus the solar heat to form a focus; One side of the heat collecting cup is formed in a small corrugated cardboard shape so as to efficiently absorb the high heat energy of the focal point generated from the light collecting means, and an absorption pipe and a drainage pipe circulating the heat transfer medium are installed on the upper side to repeat the water and the repetition. A heat collecting means configured to facilitate heat exchange; Combine and disassemble the unit and the unit so that a plurality of the above circulation systems are installed inside a closed unit having a honeycomb-shaped hexagonal structure and constitute a single cell to form a large unit or a small capacity. Coupling means configured to facilitate the construction; The light condensing unit rotates up and down uniformly according to the path of the sun so that the light can be collected from the morning sunrise time to the evening sunset time. It is characterized by easy and simple configuration.
본 발명은 태양광선을 오목거울 형태의 반사경으로 빛을 한곳에 모아 초점을 만들어내는 반사경 (1)과 한곳에 모인 태양빛의 동그란 초점이 맺히는 부분에 집열컵(2)이 위치하고 고온의 태양열로 가열된 집열컵(2)내부에 저장된 열전달 매체인 오일(31)을 가열하며 가열된 오일(31) 은 콘덴서(3) 내부에 설치한 순환코일(41)을 따라서 흐르며 가지고 있던 열을 발산하는 방법으로 열교환이 이루어지는 것으로서 가열되어진 물을 가정이나 업소의 온수사용 혹은 난방열로 사용하기 위하여 별도의 온수저장 시설에 저장하여 필요할 때 사용하는 경우와 고온의 온수에서 발생되는 스팀을 겨울철에는 실내난방용 라지에터 등과 같은 직접적인 열을 발생 하도록 하여 난방효과를 기대할 수 있는 용도로서 이용이 가능한 것으로 이를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention is a house that is heated by high-temperature solar heat is located in the condenser reflector (1) to collect the light in one place to create a focus with a concave mirror-shaped reflector and the heat collecting cup (2) at the point where the round focus of the sun light gathered in one place The oil 31, which is a heat transfer medium stored in the heat cup 2, is heated, and the heated oil 31 flows along the circulation coil 41 installed in the condenser 3 to dissipate the heat. When the heated water is stored in a separate hot water storage facility for use as a hot water or heating heat in a home or a business, and used when needed, the steam generated from the hot water can be directly stored, such as a radiator for indoor heating in winter. It can be used as a use that can generate heat and expect a heating effect. To explain it is as follows.
제 1 도 에서는 본 발명의 태양열 온수장치의 유니트(4)형태와 효율적인 집광을 하기위한 설치상태를 설명하기 위하여 나타낸 전체 사시도 이다.FIG. 1 is an overall perspective view showing the unit 4 of the solar hot water heater of the present invention and an installation state for efficient light condensing.
상기 집열장치의 핵심 구성요소인 유니트(4)는 벌집모양의 육각형 구조를 갖 고 있으며 직사광선은 받아들이되 비바람 , 강풍 , 우박 등의 자연에서 발생하는 요소들로부터 내부를 보호하는 목적으로 투명 강화유리(13)로 덮고 있으며 좌우 대칭이 되는 두 군데에 우천시 비가 내리거나 동절기에 내리는 눈 이 내리고 난후에 비나 눈과 같이 낙하한 먼지와 같은 기타 불순물로 인하여 유리(13)표면에 이물질이 응고되어 태양빛의 유입을 차단하거나 방해하는 부정적인 요인들을 제거하기 위한 목적으로 분무기가 설치된 슬라이딩 라버(24)는 윈도우 브러쉬(21)와 연결되어 있는 구조로 유니트 (4)의 전면유리(13)에 비가온 뒤에 생기는 불순물 이라든가 날아다니는 각종 조류에서 떨어지는 새똥이 융착되어 응고되어도 하루에 수차례 혹은 정기적으로 일정한 시간, 즉 아침에 태양이 뜨는 시간을 설정하여 물분사와 더불어 윈도우브러쉬(21)가 좌우 수차례로 순차적 작동하여 유리(13)표면의 이물질을 제거 하도록 구성 되어있다.The unit 4, which is a core component of the heat collecting device, has a honeycomb-shaped hexagonal structure, and accepts direct sunlight, but protects the interior from elements generated from nature such as rain, wind, hail, etc. 13) Covered and symmetrically in two places, rain or snow during winter rains, and other impurities, such as rain or snow, and other impurities such as dust that have fallen, so that the surface of the glass (13) has solidified Sliding lever 24 equipped with a sprayer is connected to the window brush 21 for the purpose of eliminating negative factors that block or hinder the inflow, and impurities generated after rain on the windshield 13 of the unit 4. Even if the bird dripping from various kinds of flying birds are fused and solidified several times a day or regularly, By setting the time when the sun rises in the morning, that is, the window brush 21 along with the water spray is configured to sequentially remove the foreign matter on the surface of the glass 13 several times.
한편, 육각형태의 투명유리(13)의 투명상태를 최상의 조건으로 갖추도록 항상 세심하게 유지보수 하기위하여 세척 시간설정 에 의한 타이머 시각에 따라서 일정시간 작동을 개시하고 수분간의 세척작업이 진행 되고나서 자동으로 꺼지는 것으로, 이와같은 기능의 상세한 개요는 자동차 유리세척과 같이 이미 이러한 계통의 보편화된 유사한 기술들이 널리 보급되어 사용되고 있으며 대단히 유용하게 실생활에 적용 실시되고 있으므로 그의 구체적인 동작과 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, in order to always maintain carefully the transparent state of the hexagonal transparent glass 13 in the best condition, it starts a certain time operation according to the timer time by setting the cleaning time, and after several minutes of cleaning work is automatically performed As a detailed overview of such a function, the detailed operation and description thereof are omitted since the similar generalized technologies of this system, such as automotive glass cleaning, are widely used and applied in real life with great utility.
그러나 육각형의 형태를 띤 투명유리(13)의 6개소의 꼭지 점 에는 유니트(4)와 결합을 보강하기 위한 고정볼트(49)가 매설되어 유니트(4) 내부의 정비 및 유지보수를 위하여 유리(13)를 제거하거나 결합할 때 사용하도록 되어있고 유니트(4) 하단의 일측에 돌출되어 나타낸 배수플러그(33)는 가열된 온수가 배출되어 외부에 별도로 마련된 온수탱크에 저장 되도록 구비된 것이다.However, at six vertices of the transparent glass 13 in the form of a hexagon, fixing bolts 49 for reinforcing coupling with the unit 4 are buried. 13) is used to remove or combine, and the drain plug 33 is projected to one side of the lower end of the unit 4 is provided to be stored in the hot water tank is provided separately from the heated hot water discharged.
그리고 벌집형태의 육각구조를 갖고있는 유니트(4)는 하단에 좌우로 2개의 직립기둥(35)에 직립 고정되어 회전 구동부(55) 와 연결되고 두 개의 직립기둥(35) 사이에는 상기의 유니트(4)와 직각으로 고정되어있는 크랭크(43)가 중심 중간 부근에 관통 되어있는 회전축(50)과 고정되어있다.In addition, the unit 4 having a honeycomb-shaped hexagonal structure is vertically fixed to two upright pillars 35 at left and right sides thereof, connected to the rotation driving unit 55, and between the two upright pillars 35. The crank 43, which is fixed at right angles to 4), is fixed to the rotating shaft 50 penetrating near the center of the center.
그러나 유니트(4)는 내부에 설치된 다수개의 반사경(1)과 콘덴서(3)의 배관 파이프등 으로 연결 되어서 종합적인 무게를 감안한다면 적지않은 중량을 가지고 있는 부담과 더불어 태양을 마주하고 일직선으로 위치시켜야 하기 때문에 태양의 고도에 따라서 아침에는 낮게 낮춰야하며 한낮에는 거의 머리위로 오도록 수직이 되거나 지면과 직각을 이루어야 하는 문제를 유기적으로 해결할 수 있도록 해야한다.However, the unit (4) is connected to a plurality of reflectors (1) and piping pipes of the condenser (3) installed therein so that considering the overall weight, it should be placed in a straight line facing the sun with the burden of having a considerable weight. Therefore, depending on the sun's altitude, it should be lowered in the morning and organically solved the problem of being perpendicular to the head or perpendicular to the ground at midday.
따라서 유니트(4)와 회전구동부(55)의 회전각을 적절히 조절하기 위한 반원형 모양의 크랭크(43)와 상하 구동용 기어드모터(75) 그리고 피니언기어(71)와 크랭크(43)가 서로 연접되어 조립된 상태로 기어드모터(75) 의 구동에 따라서 크랭크(43)가 회전하고 기어의 회전에 의하여 유니트(4)의 상하 각도를 자유롭게 유지할 수 있도록 되어있으며 회전구동부(55)는 상기의 유니트(4), 직립기둥(35), 기어드모터(75) 등을 장착한 상태에서 회전구동부(55) 원호 바같쪽으로 가장자리에 기어홈(58)이 돌출되어 프레임(61)과 직각으로 설치된 하우징(76)에 좌우 회전제어용 모우터(60)와 결합된 회전기어(73)와 치합되어 있는 구조를 갖고 있다.Therefore, the semi-circular crank 43, the up-and-down geared motor 75, the pinion gear 71 and the crank 43 are connected to each other to appropriately adjust the rotation angle of the unit 4 and the rotation driving part 55. In the assembled state, the crank 43 rotates according to the drive of the geared motor 75, and the top and bottom angles of the unit 4 can be freely maintained by the rotation of the gear. ), The upright column 35, the geared motor 75, etc., in the state in which the gear drive 58 protrudes from the edge of the rotary drive part 55 in the same direction as the circular bar, and the housing 76 is installed perpendicular to the frame 61. It has a structure that is engaged with the rotary gear 73 coupled to the left and right rotation control motor (60).
그러므로 야외나 건물의 외부에 설치된 본 발명의 태양열 온수장치는 유니트(4)의 방향이 태양의 각도와 방향을 따라서 해바라기 와같이 태양을 마주보고 태양과의 각도를 90도 직각을 유지하게 되는데 그 목적을 두고 있다.Therefore, the solar water heater of the present invention installed outdoors or outside of a building, the direction of the unit (4) is to face the sun, such as sunflowers along the angle and direction of the sun to maintain a right angle with the sun 90 degrees Leave.
여기에서 미 설명부호 63은 지면과 프레임(61)을 연결하기 위한 고정볼트 이다.Here, reference numeral 63 is a fixing bolt for connecting the ground and the frame 61.
첨부도면 제 2도 에서는 본 발명의 태양열 온수장치 중 유니트(4)의 내부 배치상태를 설명하기위하여 정면으로 나타낸 정면배치도 이다.In the accompanying drawings, Figure 2 is a front layout view shown in front to explain the internal arrangement of the unit 4 of the solar water heater.
정 육각형의 벌집형태를 갖고있는 유니트(4)의 모서리에는 신축성을 가진 폴리우레탄 또는 투명실리콘 등의 소재로 형성되어 있으며 꼭지점 에는 6개소의 볼트(49) 체결로 외부에서 들어오는 먼지나 모래 등의 오염물질이 유니트(4) 내부로 유입되지 못하도록 기밀하게 부착하는 방법으로 가스켓(34)이 매입되어 있으므로 투명유리(13)와 적절히 기밀하게 조합하여 고정볼트(49)로 체결하면 종래의 기타 밀폐방법과 같이 외부의 수분과 오염물질 등으로부터 누설을 막을 수 있는 구조로 되어있다.The unit 4, which has a hexagonal honeycomb shape, is formed of elastic polyurethane or transparent silicon at the corners, and at the vertex, six bolts 49 are fastened to contaminate dust or sand from the outside. Since the gasket 34 is embedded in a manner of hermetically attaching the material to prevent the inflow of the material into the unit 4, when the gasket 34 is appropriately combined with the transparent glass 13 and fastened with the fixing bolt 49, the gasket 34 may be sealed. Likewise, it is designed to prevent leakage from external moisture and contaminants.
또한, 육각형태의 유니트(4)의 내부에는 다수개 <7개>의 오목거울 반사경(1)들 이 빈틈없이 조밀하게 배치 구성되고 각각의 반사경(1) 상단에는 콘덴서(3)가 고정되어 있으며 유니트(4)의 바닥 좌측에는 급수 플러그(32)가 삽입되었고 바닥 우측에는 배수 플러그(33)가 설치된 구조를 갖고 있다.In addition, a large number of concave mirror reflectors 1 are arranged in the hexagonal unit 4 in a compact manner, and a condenser 3 is fixed to the upper end of each reflector 1. The water supply plug 32 is inserted into the bottom left side of the unit 4 and the drain plug 33 is installed in the bottom right side.
반원형 모양의 크랭크(43)와 상하 구동용 기어드모터(75) 그리고 피니언기어(71)와 크랭크(43)가 서로 연접되어 조립된 상태로 기어드모터(75) 의 구동에 따라 서 크랭크(43)가 회전하고 기어의 회전에 의하여 유니트(4)의 상하 각도를 자유롭게 유지할 수 있도록 되어있으며 회전구동부(55)는 상기의 유니트(4), 직립기둥(35), 기어드모터(75) 등을 장착한 상태에서 회전구동부(55) 원호 바같쪽으로 가장자리에 기어홈(58)이 돌출되어 프레임(61)과 직각으로 설치된 하우징(76)에 좌우 회전제어용 모우터(60)와 결합된 회전기어(73)와 치합되어 있는 구조를 갖고 있다.The crank 43 is driven by the geared motor 75 in a state in which the semi-circular crank 43 and the up-and-down geared motor 75 and the pinion gear 71 and the crank 43 are connected to each other and assembled. Rotation and rotation of the gear to freely maintain the up and down angle of the unit (4), the rotary drive unit 55 is a state in which the unit 4, the upright column 35, the geared motor 75, etc. are mounted Gear groove 58 protrudes from the edge of the rotary drive part 55 in the same direction as the circular arc bar, and meshes with the rotary gear 73 coupled with the left and right rotation control motor 60 in the housing 76 installed at a right angle with the frame 61. It has a structure.
그러므로 야외나 건물의 외부에 설치된 본 발명의 태양열 온수장치는 유니트(4)의 방향이 태양의 각도와 방향을 따라서 해바라기 와같이 태양을 마주보고 태양과의 각도를 90도 직각을 유지하게 되는데 그 목적을 두고 있다.Therefore, the solar water heater of the present invention installed outdoors or outside of a building, the direction of the unit (4) is to face the sun, such as sunflowers along the angle and direction of the sun to maintain a right angle with the sun 90 degrees Leave.
여기에서 미 설명부호 63은 지면과 프레임(61)을 연결하기 위한 고정볼트 이다.Here, reference numeral 63 is a fixing bolt for connecting the ground and the frame 61.
첨부도면 제 2도 에서는 본 발명의 태양열 온수 및 스팀발생장치 중 유니트(4)의 내부 배치상태를 설명하기위하여 정면으로 나타낸 정면배치도 이다.FIG. 2 is a front layout view of the solar hot water and steam generator according to the present invention in order to illustrate the internal arrangement of the unit 4.
정 육각형의 벌집형태를 갖고있는 유니트(4)의 모서리에는 신축성을 가진 폴리우레탄 또는 투명실리콘 등의 소재로 형성되어 있으며 꼭지점 에는 6개소의 볼트(49) 체결로 외부에서 들어오는 먼지나 모래 등의 오염물질이 유니트(4) 내부로 유입되지 못하도록 기밀하게 부착하는 방법으로 가스켓(34)이 매입되어 있으므로 투명유리(13)와 적절히 기밀하게 조합하여 고정볼트(49)로 체결하면 종래의 기타 밀폐방법과 같이 외부의 수분과 오염물질 등으로부터 누설을 막을 수 있는 구조로 되어있다.The unit 4, which has a hexagonal honeycomb shape, is formed of elastic polyurethane or transparent silicon at the corners, and at the vertex, six bolts 49 are fastened to contaminate dust or sand from the outside. Since the gasket 34 is embedded in a manner of hermetically attaching the material to prevent the inflow of the material into the unit 4, when the gasket 34 is appropriately combined with the transparent glass 13 and fastened with the fixing bolt 49, the gasket 34 may be sealed. Likewise, it is designed to prevent leakage from external moisture and contaminants.
또한, 육각형태의 유니트(4)의 내부에는 다수개 <7개>의 오목거울 반사경 (1)들 이 빈틈없이 조밀하게 배치 구성되고 각각의 반사경(1) 상단에는 콘덴서(3)가 고정되어 있으며 유니트(4)의 바닥 좌측에는 급수 플러그(32)가 삽입되었고 바닥 우측에는 배수 플러그(33)가 설치된 구조를 갖고 있다.In addition, a large number of concave mirror reflectors 1 are arranged in the hexagonal unit 4 tightly and condenser 3 is fixed on the upper end of each reflector 1. The water supply plug 32 is inserted into the bottom left side of the unit 4 and the drain plug 33 is installed in the bottom right side.
상기의 배치상태를 나타낸 도면을 근거로 작용효과를 설명하면, 우선 외부로부터 들어온 태양광선(100)은 유니트(4)의 내부에 설치된 다수개의 반사경(1)에 유입되고 반사된 태양광선은 초점거리상의 한 지점에 동그랗게 모이게 되므로 대단히 뜨거운 고온의 집광열로 변환 하게 된다.Referring to the operation effect based on the drawing showing the arrangement state, first, the sunlight 100 from the outside is introduced into a plurality of reflectors 1 installed inside the unit 4 and the reflected sunlight is reflected on the focal length. They are rounded at one point and convert to very hot and concentrated heat.
오목거울 반사경(1)을 통해서 집광된 열에너지는 일정한 지점의 위치에 집열컵(2)을 설치하여 내부의 순환 파이프를 따라서 콘덴서(3)에 열 에너지가 전달되도록 구성되어있다.The heat energy collected through the concave mirror reflector 1 is configured such that the heat collecting cup 2 is installed at a predetermined point to transfer heat energy to the condenser 3 along the inner circulation pipe.
상기의 각각의 유니트(4)에서 생산된 고온의 온수는 물을 가열하기 위한 별도의 대용량 온수저장탱크에 저장하는 방법으로 유니트(4) 하나를 독립적으로 운용하거나 혹은 다수개의 유니트(4)를 직렬 또는 병렬로 연결하여 운용하는 방법으로 이용가능하며 각각의 유니트(4)가 동시에 작동시에 서로간의 간섭과 충돌을 피하기 위하여 육각구조를 갖고 있다.The hot water produced in each unit 4 is stored in a separate large-capacity hot water storage tank for heating water, so that one unit 4 is operated independently or a plurality of units 4 are serialized. Alternatively, it can be used as a method of connecting and operating in parallel, and each unit 4 has a hexagonal structure to avoid interference and collision with each other when operating at the same time.
첨부도면 제 3 도 에서는 유니트(4)를 태양의 고도와 이동방향에 따라서 움직이도록 구성하여 태양과 오목거울 반사경(1)이 직각을 이루어 태양의 초점이 집열컵(2)의 표면에 최고점으로 맺히도록 하여 고효율의 초점 온도를 만들기 위한 태양의 궤도 추적장치의 구조를 알기쉽게 설명하기 위하여 나타낸 것으로 유니트(4)의 내부 안쪽면은 태양광선(100)을 흡수하는 흑색피막(18)을 도포하여 오목거울 반 사경(1)에 도달하지 않은 잔류하는 태양광선은 흑색피막(18)에 흡수되어 유니트(4)의 내부온도를 상승시키는 갖게 하며 내부의 다른 반사경(1)의 간섭을 피하고 집열컵(2)의 온도를 올리는 2중의 발열효과를 갖도록 하고 있다.In FIG. 3, the unit 4 is configured to move in accordance with the sun's altitude and direction of movement so that the sun and the concave mirror reflector 1 are perpendicular to each other so that the sun's focus is at the highest point on the surface of the heat collecting cup 2. In order to clearly explain the structure of the sun's orbital tracking device to create a high-efficiency focal temperature, the inner inner surface of the unit 4 is concave by coating a black film 18 absorbing sunlight 100. The remaining sunlight that does not reach the mirror reflector 1 is absorbed by the black film 18 to increase the internal temperature of the unit 4 and avoids the interference of the other reflecting mirror 1 inside and the heat collecting cup 2 It has a double heat generating effect of raising the temperature of).
한편 , 유니트(4)의 각도와 방향을 태양과 일치시킬 수 있도록 구동하는 부체꼴 모양의 반원형기어(43)는 각도조절 모우터(75)와 치합되어 외부에 설치된 태양궤도 추적장치의 데이타 와 시그널의 신호에 따라서 대단히 정밀하게 운용이 되는 것으로 디지털 신호제어 에 의한 스탭모우터 구동 제어기술은 이미 공지된 종래의 여러 가지 운용제어 방법으로 구성할 수 있는데 예를들면 기상청의 일기관련 데이터를 이용한다든가 네비게이션의 신호 및 위성으로부터 받는 위치추적 데이터 등을 적절히 조합하여 사용하는 방법과 같이 태양의 고도와 위치를 인식하는 다양하고 구체적인 수단은 현재 공지되어 활용 되고 있는 제어기술을 적용하고 있으며 향후 점차적으로 지능화 되어 정확하고 섬세한 프로그램 개발로 인한 경제적이고 간단한 방법과 기술로 태양의 위치 추적이 가능해 짐으로 그 구체적인 기술구성과 설명은 생략하고자 한다.On the other hand, the semi-circular gear 43 of the floating shape to drive the angle and direction of the unit (4) to match the sun is meshed with the angle adjustment motor 75, the data and signals of the solar tracker installed outside The operation of the step motor drive control technology by digital signal control can be composed of various conventional operation control methods known in the art, for example, using weather related data of the Meteorological Agency or navigation. The various and specific means of recognizing the altitude and position of the sun, such as the proper combination of the signal of the satellite and the location tracking data received from the satellite, are applied with the control technology that is now known and utilized, and gradually become intelligent and accurate in the future. Economical and simple methods and techniques The positioning of the two possible to load the specific technical construction and description will be omitted to.
그리고 둥근 원형의 형태를 갖고 있는 회전 구동부(55)의 가장자리에 형성된 회전 치합부는(58)와 연접되어 모우터(60)의 정, 역회전에 따라서 유니트(4)의 회전방향을 좌우로 변환 시키는 것으로 상기의 회전 구동부(55)의 중심축은 다수개의 볼베어링(80)을 구비한 베이스(65) 상단에 올려 놓여진 상태로 회전구동부(55)의 회전시 유니트(4)의 중량을 각각의 볼베어링(80) 으로 골고루 분산시켜 유니트(4)의 하중 압력으로 발생하는 마찰저항을 최소화함 으로서 원활하고 유기적으로 데이 터값 의 신호에 따라 회전할 수 있도록 구성되었으며, 미 설명부호 20 은 집열컵(2)을 지지해주는 가이드 이며 오목거울 반사경(1)과 콘덴서(3)을 장착 하고 있는 홀더(24)를 연결 시켜주는 브라켓을 나타내고 있다.In addition, the rotational engagement portion formed at the edge of the rotation drive unit 55 having a rounded circular shape is connected to 58 to convert the rotation direction of the unit 4 from side to side in accordance with the forward and reverse rotation of the motor 60. The center axis of the rotary drive unit 55 is placed on the base 65 having a plurality of ball bearings 80, and the weight of the unit 4 at the time of rotation of the rotary drive unit 55 is measured. 80), it is evenly distributed to minimize the frictional resistance generated by the load pressure of the unit (4), so that it can be rotated smoothly and organically according to the signal of the data value, reference numeral 20 denotes the heat collecting cup (2) It is a guide that supports and shows a bracket connecting the concave mirror reflector 1 and the holder 24 to which the condenser 3 is mounted.
첨부도면 제 4 도 에서는 벌집모양의 육각구조를 갖고 있는 유니트(4)의 내부에 다수개 설치된 각각의 콘덴서(3)에 공급되는 급수와 가열된 온수를 서로 연결하는 급, 배수 연결상태를 설명하기 위하여 나타낸 내부 구조도 와 회전 구동부(55)와 유니트(4)의 조립상태를 나타내기 위한 분해도를 도시하였다.In FIG. 4, the supply and drainage connections for connecting the water supply and the heated hot water supplied to each of the condensers 3 installed in the plurality of units 4 having a honeycomb-shaped hexagonal structure to each other will be described. The internal structure shown for the purpose and an exploded view for showing the assembled state of the rotary drive unit 55 and the unit 4 is shown.
상기의 유니트(4)의 전면을 덮고 있는 투명강화유리(13)를 제거하기 위하여 다수개의 고정볼트(49)를 해체 하고나면 좌우측에 설치되어 있는 윈도우 브러쉬(21)와 내부방수 목적을 위한 가스켓(34)이 잔존하고 유니트(4)의 내부에는 각각의 콘덴서(3)에 공급되는 급수를 위한 7줄기로 분산되어 나누어지는 연결호스(29)와 급수 플러그(32)를 통하여 유니트(4)의 내부로 유입되어 콘덴서(3)와 연결이 용이하고 누수를 방지하기 위하여 실리콘 재질의 0-링이 내장된 급수소켓(27) 으로 조합 연결되어 있으며, 배수측은 이와 반대로 배수 소켓(37)으로 조합된 7줄기의 연결호스(29)를 통과해서 하나로 통합 연결되어 배수플러그(33)로 관착된 구조를 나타내 보이고 있다.After removing the plurality of fixing bolts 49 to remove the transparent tempered glass 13 covering the front surface of the unit 4, the window brush 21 installed on the left and right sides and the gasket for the internal waterproof purpose ( 34) remains and the inside of the unit 4 through the connection hose 29 and the water supply plug 32 are divided into seven stems for water supply to the respective condenser 3 inside the unit 4 In order to easily connect with the condenser (3) and prevent leakage, it is connected to the water supply socket (27) with a built-in silicone 0-ring, and the drain side is conversely combined with the drain socket (37). Passing through the connecting hose 29 of the stem is connected to one and shows a structure that is connected to the drain plug 33.
또한 유니트(4)의 하단 바닥면에는 다수개의 고정홀(44)이 천공되어 육각 형태를 가진 유니트 고정판넬(46)의 모서리 주변에 다수개 천공된 타공홀(39)과 일치되게 연결하여 조립되어 지도록 구성하였으며 부체꼴 모양의 크랭크(43)중앙에 돌출된 회전축(50)은 회전 구동부(55) 상단에 직립한 2개의 직립기둥(35)과 조립되는 구조를 나타내 보이고 있다.In addition, a plurality of fixing holes 44 are drilled in the bottom bottom surface of the unit 4 so as to be assembled and connected to match the plurality of perforated holes 39 periphery around the corners of the unit fixing panel 46 having a hexagonal shape. The rotating shaft 50 protruding in the center of the floating crank 43 has a structure that is assembled with two upright pillars 35 upright on the top of the rotation drive unit 55.
이와 같은 구조를 갖고있는 육각형태의 유니트(4)는 급수 플러그(32)를 통하여 외부로부터 공급된 물은 7개의 줄기로 나누어지고 누수 방지를 위하여 ㅇ-링이 내장된 급수소켓(27)을 지나서 각각의 콘덴서(3)로 유입되고 있으며, 이와 반대로 콘덴서(3)에서 가열된 온수는 7줄기의 연결호스(29)를 통하여 배수플러그(33)를 지나서 외부에 별도로 구비된 온수저장 탱크에 저장 되도록 하고 있다.In the hexagonal unit 4 having such a structure, the water supplied from the outside through the water supply plug 32 is divided into seven stems and passes through a water supply socket 27 with a built-in ring to prevent leakage. Each condenser (3) is introduced, on the contrary, the hot water heated in the condenser (3) is stored in a hot water storage tank separately provided through the drain plug (33) through the connection hose 29 of the seven stems provided to the outside Doing.
첨부도면 제 5 도 에서는 상기에서 구체적으로 설명한 것과 같은 태양의 위치와 유니트(4)의 각도가 서로 직각이 되어 태양광선(100)을 효율적으로 집광할 수 있도록 적절한 각도와 방향을 임의로 조정하는 모양을 알기쉽게 설명하기 위하여 나타낸 것으로 중복된 설명은 생략하며 , 유니트(4)와 지면과의 균형을 맞추고 다수개의 유니트를 대량으로 설치하는 경우에는 유니트 상호간의 위치와 방향을 태양과 간섭 이 되지 않도록 세심한 주의가 필요하며 대용량의 태양열 온수장치의 복합구성이 얼마든지 가능하게 되는 것을 나타내는데 주안점을 두고 있다.In FIG. 5, the position of the sun and the angle of the unit 4 as described in detail above are perpendicular to each other, so that an appropriate angle and direction may be arbitrarily adjusted to efficiently collect the sunlight 100. The descriptions are shown for clarity, and overlapping explanations are omitted. In case of installing a large number of units while balancing the unit (4) and the ground, pay close attention so that the positions and directions of the units do not interfere with the sun. The main focus is on the need for a large-capacity solar thermal water heater.
첨부도면 제 6 도 에서는 본 발명중 육각형태의 유니트(4)의 내부에 7셋트가 설치된 오목거울 반사경(1)과 콘덴서(3)의 상호 위치와 결합상태를 나타낸 것으로 두 개가 서로 약 135도 꺽인 상태로 홀더(24)를 중심으로 좌측에는 오목거울 반사경(1)이 조립되고 우측 상단에는 콘덱서(3)가 결합되었으며 상기 오목거울 반사경 초점거리 상에는 집열컵(2)이 홀더(24) 하단양측에 돌출된 브라켓(23)과 연결 조립된 가이드(20)로 단단히 고정되어있다.FIG. 6 shows the mutual position and coupling state of the concave mirror reflector 1 and the condenser 3 in which seven sets are provided in the hexagonal unit 4 of the present invention. In the state, the concave mirror reflector 1 is assembled on the left side around the holder 24 and the condenser 3 is coupled on the upper right side, and the collecting cup 2 is disposed on both sides of the lower end of the holder 24 on the concave mirror reflector focal length. It is firmly fixed by the guide (20), which is assembled and connected to the bracket (23) protruding in the.
그리고 집열컵(2)과 콘덴서(3) 상호간에 가능한 최소의 짧은 거리를 유지하 기 위하여 흡수관(5)과 배수관(6)이 오목거울 반사경(1)의 상단 일부분을 관통하여 연결되어 있고 상기 콘덴서(3)의 좌측상단에는 입수밸브(25)가 봉입되어 있으며 우측하단에는 배수밸브(30)가 설치된 구조를 나타내 보이고 있다.In order to maintain the shortest possible distance between the heat collecting cup 2 and the condenser 3, the absorption pipe 5 and the drain pipe 6 are connected through the upper portion of the concave mirror reflector 1, and the condenser The inlet valve 25 is sealed at the upper left of (3), and the drain valve 30 is installed at the lower right.
이렇게 구성된 오목거울 반사경(1)과 콘덴서(3)의 비대칭 구조는 오목거울 반사경(1)에 유입된 태양광선(100)이 집열컵(2)에 집광되어 가열된 열전달 매체인 오일(Oil)이 흡수관(5)을 따라서 콘덴서(3) 내부로 유입되며 열교환 되어 열전달 매체인 오일의 온도가 떨어지고 냉각된 오일은 배수관(6)을 통하여 다시 집열컵(2)에 환수되도록 하는 과정을 반복 하도록 구성 되어있는데, 본 발명의 태양열 온수 및 스팀발생장치의 열효율을 극대화하기 위하여 오목거울 반사경(1)의 반사 효율과 초점거리, 거울의 외경, 굴절율 등등의 여러 가지 조건과 집열컵(2)의 집광표면의 재질, 형상, 두께 등의 정확한 데이터를 근거로 하여 상호 유기적으로 적절한 각도와 방향 위치 등 을 점검하고 셋팅 되어야하며 콘덴서(3) 또한, 내부로 유입되는 급수 량과 집열효과 에따른 열교환 효율을 감안하여 용량, 크기, 등을 선별하여 최상의 조건을 갖춰야 하며 콘덴서(3)로 유입되는 급수량과 수앞을 입수밸브(25)와 배수밸브(30)로 적절히 조절하여 단위시간에 고 효율의 온수 및 스팀을 발생하는 것이다.The asymmetric structure of the concave mirror reflector 1 and the condenser 3 configured as described above is oil (Oil), which is a heat transfer medium in which the solar ray 100 introduced into the concave mirror reflector 1 is collected by the heat collecting cup 2. It is configured to repeat the process of flowing into the condenser (3) along the absorption tube (5) and heat exchanged so that the temperature of the oil, which is a heat transfer medium, drops and the cooled oil is returned to the heat collecting cup (2) through the drain pipe (6). In order to maximize the thermal efficiency of the solar hot water and steam generating device of the present invention, the condensing mirror reflector 1 has various conditions such as reflection efficiency and focal length, outer diameter of mirror, refractive index, and the condensing surface of the heat collecting cup 2. On the basis of accurate data such as material, shape, and thickness of each other, it is necessary to check and set the mutually appropriate angles and direction positions.The condenser (3) is also equipped with heat according to the amount of water supplied and heat collection effect. In consideration of the exchange efficiency, the capacity, size, and the like should be selected to have the best conditions.The water supply and the front of the condenser (3) are adjusted appropriately with the inlet valve (25) and the drain valve (30). To generate hot water and steam.
첨부도면 제 7 도 는 집열컵(2)의 내부구조를 나타내기 위하여 절개한 내부구조도 이며 외부 모서리가 둥근 컵을 뒤집어 놓은 형태를 갖고 있으며 일측을 집열판(10)으로 밀폐한 것으로 집광된 태양열을 효율적으로 흡수하고 열전달을 충분하게 실시할 수 있도록 한 것으로 세밀하게 확대 하여보면 톱니모양의 주름이 거칠 게 구성한 형태를 갖고 있는 집광주름(19)이 흑색피막으로 흡착되어 있으며 집열컵(2) 상부에는 45도 로 구부러진 흡수관(5)이 집열컵(2) 내부 깊숙하게 삽입 되고 흡수관(5)의 끝 부분은 흡입구의 내경을 절절하게 가감할 수 있도록 크기별로 제작된 노즐(15)이 관착되어 있으며 흡수관(5)과 나란히 좀더 큰 내경으로 구성한 배수관(6) 이 약 30도 각으로 짧게 집열컵(2)에 관착된 구조로 되어있고 집열컵(2)내부에는 열전달 매체인 오일(31)이 충진되어 내부의 열교환을 목적으로 콘덴서(3)와 순환하므로 점도가 낮고, 관내부의 산화가 발생하여 부식되거나 동맥경화와 같은 오일(31)의 순환에 부정적인 요인을 사전에 제거 하기위하여 부식방지 효과를 갖는 종래의 오일을 사용한다.FIG. 7 is an internal structure cut out to show the internal structure of the heat collecting cup 2 and has a shape in which the outer corner is rounded upside down, and one side is sealed by the heat collecting plate 10. It is designed to absorb efficiently and to conduct sufficient heat transfer. As a result, the condensed wrinkle (19) having the shape of coarse wrinkles is adsorbed by the black film, and the upper part of the heat collecting cup (2) The absorption tube 5 bent at 45 degrees is inserted deep inside the heat collecting cup 2, and the end of the absorption tube 5 is fitted with a nozzle 15 manufactured according to size so that the inner diameter of the suction port can be appropriately reduced. The drain pipe (6), which has a larger inner diameter in parallel with the absorption pipe (5), has a structure that is shortly attached to the heat collecting cup (2) at about 30 degrees, and the oil (31) is a heat transfer medium inside the heat collecting cup (2). This Since it is concentrated and circulated with the condenser 3 for the purpose of internal heat exchange, the viscosity is low, and the corrosion prevention effect is prevented in order to remove negative factors in the circulation of the oil 31 such as corrosion or arteriosclerosis due to oxidation in the tube. Using conventional oils.
이와 같이 구성된 집열컵(2)은 외부로부터 유입된 태양광선(100)이 오목거울 반사경(1)에서 반사되어 집열판(10)으로 집광되어 일정한 위치의 한 곳에 초점을 형성 하게 되며 태양광선이 집중되어 발생한 고열의 태양빛은 집열판(10)을 뜨겁게 가열하며 서서히 집열컵(2) 내부에 충진된 오일(31)을 가열 하게 된다.In the heat collecting cup 2 configured as described above, the solar ray 100 introduced from the outside is reflected by the concave mirror reflector 1 and is collected by the heat collecting plate 10 to form a focal point at a certain position. The generated high-temperature sunlight heats the heat collecting plate 10 hot and gradually heats the oil 31 filled in the heat collecting cup 2.
이렇게 가열이 시작된 오일(31)은 비등점을 지나서 온도상승이 계속되면서 집열컵(2)내부의 기압 차이와 표면장력으로 흡수관(5)을 따라서 콘덴서(3)로 상승하게 되면서 열교환이 이루어지고 열교환 과정에서 빼앗긴 열은 서서히 냉각되면서 아래쪽으로 떨어지는데 오일(31)의 흐름을 효과적이고 원활하게 회수하기 위하여 흡수관(5)과 비교해 좀더 굵게 구성한 배수관(6)을 통해 흘러서 집열컵(2)으로 환수 되도록 구성 되어있다.Thus, the heating oil 31 is heated to the condenser (3) along the absorption pipe (5) due to the pressure difference and surface tension in the heat collecting cup (2) as the temperature rise continues beyond the boiling point is made of heat exchange The heat deprived in the process is gradually cooled down and falls downward. In order to recover the flow of oil 31 effectively and smoothly, the heat flows through the drain pipe 6 which is thicker than the absorption pipe 5 to be returned to the heat collecting cup 2. Consists of.
한편 오일(31)의 표면장력 효과를 향상시키기 위하여 흡수관(5) 하단에는 콘 덴서(3)의 용량과 열 교환 효율 등 을 감안하여 흡수관(5)내부로 유입되는 오일(31)의 량을 최대로 조정하기 위하여 여러 가지 크기의 외경을 갖는 노즐(15) 가운데 가장 효율적이고 적합한 사이즈를 삽입하여 고정시켰다.On the other hand, in order to improve the surface tension effect of the oil 31, the amount of the oil 31 introduced into the absorption pipe 5 in consideration of the capacity and heat exchange efficiency of the capacitor (3) at the lower end of the absorption pipe (5). The most efficient and suitable size among the nozzles 15 having various sizes of outer diameters was inserted and fixed in order to adjust the maximum.
첨부도면 제 8 도 에서는 집열컵(2) 일측에 위치한 집열판(10)의 세부 구조를 나타낸 것으로 집광된 태양광선(100)이 자세히 확대하여 보면 나사산 모양의 삼각형 구조를 가진 집광주름(19)에 조사되어 삼각형의 중첩된 반사각을 따라서 분해되며 난 반사를 일으켜 대단히 효율적인 집열효과를 거둘 수 있는 구조를 갖고 있으며 집광된 태양광선(100)이 조사되는 집열판(10)의 주 재질은 열 전달효과가 뛰어나고 경제적인 재질의 구리(Cu)를 사용 하였으며 외장표면에는 열 흡수에 효과적인 흑색피막(13)을 재료로 도포 하였고 오일(31)이 내장된 집열컵(2) 내부의 재질은 점차 시간이 경과함에 따라서 구리(Cu)와 오일(31)의 산화로 인하여 구리(Cu) 표면에 생성되는 산화막 때문에 열전달 효율이 크게 저하되는 요인을 미연에 방지하기 위하여 아연(Zn) 재질의 보호피막(14) 으로 도포 하여서 된 구조를 가지고 있다.In FIG. 8, the detailed structure of the heat collecting plate 10 located on one side of the heat collecting cup 2 is shown. In detail, when the concentrated solar beam 100 is enlarged in detail, the light gathering wrinkle 19 having a thread-shaped triangular structure is irradiated. It is decomposed along the overlapping angles of the triangles, and it has a structure that can produce a highly efficient reflection effect due to the inferior reflection. The main material of the heat collecting plate 10 to which the collected sunlight 100 is irradiated is excellent in heat transfer effect and economical. Phosphorus copper (Cu) was used, and the outer surface was coated with a black film (13) effective for heat absorption, and the material inside the heat collecting cup (2) containing the oil (31) gradually became copper as time passed. A protective film made of zinc (Zn) material to prevent a factor that significantly lowers the heat transfer efficiency due to the oxide film formed on the surface of the copper due to the oxidation of the Cu and the oil 31. Has a structure hayeoseo applied to 14.
첨부도면 제 9 도 에서는 콘덴서(3)의 내부구조를 알기쉽게 표현하기 위하여 나타낸 것으로 콘덴서(3)의 좌측 상단에는 급수되는 물(99)의 량과 수압을 적절히 가감하기 위한 입수밸브(25)가 부착되고 우측 하단에는 콘덴서(3)내부에 들어온 물(99)이 가열되어 외부로 배출되는 배수밸브(30)가 설치되었으며 콘덴서(3)중앙에는 달팽이관 형태로 반복적으로 감겨진 열교환 파이프(41)가 내장 되어있는데 흡수관(5)과 열교환 파이프(41) 사이에는 나팔관(11)이 연접되었고 파이프 내부에는 집열 컵(2)에서 가열된 고온의 오일(31)이 충진되어 흐르면서 열 교환이 이루어 지도록 구성되어있다.In FIG. 9, the internal structure of the condenser 3 is shown in an easy-to-understand manner. In the upper left of the condenser 3, an inlet valve 25 for appropriately regulating the amount and water pressure of the water 99 to be supplied is provided. The drain valve 30 is installed at the bottom right of the condenser 3, and the water 99 inside the condenser 3 is heated and discharged to the outside. The heat exchange pipe 41 is repeatedly wound in the form of a cochlea in the center of the condenser 3. It is built so that the fallopian tube (11) is connected between the absorption tube (5) and the heat exchange pipe (41), and the inside of the pipe is filled with the hot oil (31) heated in the heat collecting cup (2) and flows to perform heat exchange. It is.
따라서 콘덴서(3)내부에는 일정량의 물(99)이 입수밸브(25)를 통하여 저장되고 집열컵(2)에서 가열된 고온의 오일(31)은 흡수관(5)을 따라 올라 오다가 파이프의 내경을 서서히 넓혀서 오일(31)의 흐름을 원활하게 진행하도록 구성한 나팔관(13)을 통과하여 열교환 파이프(41)에 도달하면 오일(31)이 갖고 있던 뜨거운고열은 저장되어있는 물(99)과 혼합되며 열교환이 이루어지면서 물(99)은 가열되고 오일(31)은 점차로 온도가 떨어지면서 배수관(6)으로 흘러내려 가도록 구성되어 있다.Therefore, a certain amount of water (99) is stored in the condenser (3) through the water intake valve (25), and the hot oil (31) heated in the heat collecting cup (2) rises along the absorption pipe (5). When the inner diameter is gradually widened and the heat exchange pipe 41 is reached through the fallopian tube 13 configured to smoothly flow the oil 31, the hot high temperature of the oil 31 is mixed with the stored water 99. As the heat exchange is performed, the water 99 is heated and the oil 31 is configured to flow down into the drain pipe 6 while the temperature gradually decreases.
이와 같은 구성을 갖는 콘덴서(3)의 효율적인 열효율을 기대하기 위하여 집열컵(2)과 거리를 가급적 짧게 유지하고 오목거울 반사경(1)의 일측을 관통하여 집광된 고온의 오일(31)을 콘덴서(3)내부의 열교환 파이프(41)를 순환하는 과정을 반복하면서 콘덴서(3) 내부에 저장된 물(99)을 가열하는 열교환 씨스템은 계절의 변화에 따라서 겨울철에는 직접급수 방식에서 나타나는 동파로 인한 파손의 우려에서 벗어나며 태양의 이동경로에 따라서 4계절 항상 일정한 태양의 각도를 따라서 움직이므로 고효율의 온수 및 스팀생산이 가능하고 종래의 태양광 온수장치에서 구현이 불가능 하였던 난방용 열에너지로 스팀 사용이 가능하며 온수와 스팀 생산 용량을 거대하게 제작하거나 혹은 작은 규모로 제작이 용이 하므로 가정은물론 업소용 과 산업용으로 전환하여 사용 가능하도록 한 유용한 기술인 것이다.In order to expect efficient thermal efficiency of the condenser 3 having such a structure, the distance from the heat collecting cup 2 is kept as short as possible, and the high temperature oil 31 collected through one side of the concave mirror reflector 1 is condensed ( 3) The heat exchange system that heats the water (99) stored in the condenser (3) while repeating the process of circulating the internal heat exchange pipe (41) is the damage caused by freezing in the direct water supply in winter in accordance with the change of season. It is possible to produce high-efficiency hot water and steam because it always moves along a constant angle of the sun according to the sun's movement path, and it is possible to use steam as heat energy for heating that was not possible in the conventional solar water heater. It is easy to manufacture large or small scale steam production capacity, so it is not only necessary to switch to home and business One useful technique is to be used.
..

Claims (1)

  1. 태양광선을 오목거울 반사경을 이용하여 태양광을 한곳에 모아 초점을 형성시켜 집열을 하고 집열된 열에너지를 이용하여 고온의 온수 생산을 하기위한 온수장치에 있어서, 벌집형태의 육각구조를 갖는 유니트(4) 의 전면에는 육각형의 투명유리(13)와 좌우측에 설치된 윈도우브러쉬(21)는 외부로부터 유입되는 수분과 먼지등의 기타 오염물질들이 내부로 들어오지 못하도록 차단하거나 제거하여 항상 최상의 청결상태를 유지하며 꼭지점 에 설치된 고정볼트(49)를 제거하여 유니트(4) 내부를 정비하거나 유지보수 할 수 있으며 유니트(4)의 내부에는 7셋트의 반사경(1)과 콘덴서(3)가 조밀하게 구성되며 급수된 물은 급수프러그(32)를 통과해 7줄기의 연결호스(29)를 지나고 급수소켓(27)으로 연결되고 콘덴서(3)의 하단에 설치하여 급수량과 수압을 제어하는 입수밸브(25)를 경유하고 집광된 태양열은 집열컵(2)의 일측에 형성된 나사산 형태의 삼각형구조를 가진 집광주름(19)은 구리(Cu)에 흑색피막(14)으로 코팅하여 흡수효율을 향상시키고 내측은 아연 도금으로 산화방지에 대비하였고 집열컵(2)내부 깊숙하게 삽입된 흡수관(5)끝 에는 입구의 외경을 적절히 가감할 수 있는 노즐(15)이 관착 되고 내부에는 열전달매체인 오일(31)이 상기의 콘덴서(3)내부의 열교환 파이프(41)에 유입되고 나팔관(11)을 통과하여 배수관(6)으로 유출되어 다시 집열컵(2)으로 환수 되는 과정을 반복 하는 것으로 콘덴서의 물(99)을 가열하며 가열된 물은 배수밸브(30)를 경유하여 배수소켓(37)을 지나고 연결호스(27)를 통과해서 배수플러그(33)로 외부의 온수 저장시설에 투입되며 상기의 유니트(4) 하단에 천공한 다수개의 고정홀(44)과 육각형의 유니트 고정판넬(46)의 모서리에 천공된 타공홀(39)과 일치되게 조립되고 부체꼴 모양의 크랭크(43)는 중앙에 돌출된 회전축(50)과 회전 구동부(55)상에 직립한 두 개의 직립기둥(35)과 조합되며 상하각도 조절용 기어드모터(75)와 연결된 피니언기어(71)의 회전에 따라서 구동하고 상기 회전 구동부(55)에 구비한 기어홈(58)과 치합되며 프레임(61)상부에 직립된 하우징(76)에는 좌우 회전모우터(60)에 고정되어진 회전기어(73)와 연결되어 다수개의 볼베어링(80)을 구비한 베이스(65)에 조립된 구조를 갖고 있는 태양열을 이용한 온수 및 스팀발생 장치.(4) A hot water device for collecting hot sunlight using concave mirror reflectors to form a focal spot and collecting heat, and for producing hot hot water using the collected heat energy, the unit having a honeycomb-shaped hexagonal structure (4) Hexagonal transparent glass 13 on the front and window brushes 21 installed on the left and right sides block or remove other contaminants such as moisture and dust from the outside to keep the best cleanliness at all times. The fixing bolt 49 installed can be removed to maintain or maintain the inside of the unit 4, and 7 sets of reflectors 1 and condenser 3 are densely formed inside the unit 4, and the water supplied is It passes through the water supply plug 32, passes through the connecting hose 29 of 7 stems, is connected to the water supply socket 27, and is installed at the bottom of the condenser 3 to control the water supply and water pressure. Condensed solar heat passing through the water valve 25 and the condensed wrinkles 19 having a threaded triangular structure formed on one side of the heat collecting cup 2 is coated with a black film 14 on copper (Cu) to improve absorption efficiency. The inside of the heat collecting cup (2) has a nozzle (15) attached to the inside of the heat collecting cup (2) to prevent the oxidation, and the inside of the heat collecting cup (2) can be appropriately adjusted. The oil 31 flows into the heat exchange pipe 41 inside the condenser 3, passes through the fallopian tube 11, flows out to the drain pipe 6, and is returned to the heat collecting cup 2 again. Heated water 99 of the heated water is passed through the drain socket 37 via the drain valve 30 and the connection hose 27 through the drain plug 33 is put into the external hot water storage facility and the Hexagonal with multiple fixing holes 44 perforated at bottom of unit 4 Assembled in accordance with the perforation hole (39) perforated in the corner of the unit fixing panel 46 of the unit and the floating crank 43 of the floating shape is two upright on the rotary shaft 50 and the rotary drive unit 55 protruding from the center In combination with two upright pillars 35 and driven according to the rotation of the pinion gear 71 connected to the geared motor 75 for vertical angle adjustment and meshing with the gear groove 58 provided in the rotation driving unit 55. The upper housing (76) is connected to the rotary gear (73) fixed to the left and right rotary motor (60) and has solar heat having a structure assembled to the base (65) having a plurality of ball bearings (80). Hot water and steam generator using.
KR1020090029765A 2009-04-07 2009-04-07 Hot water and Steam Systems used on Solar heat Energy KR101028640B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090029765A KR101028640B1 (en) 2009-04-07 2009-04-07 Hot water and Steam Systems used on Solar heat Energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090029765A KR101028640B1 (en) 2009-04-07 2009-04-07 Hot water and Steam Systems used on Solar heat Energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100111376A true KR20100111376A (en) 2010-10-15
KR101028640B1 KR101028640B1 (en) 2011-04-12

Family

ID=43131626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090029765A KR101028640B1 (en) 2009-04-07 2009-04-07 Hot water and Steam Systems used on Solar heat Energy

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101028640B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101256200B1 (en) * 2012-11-06 2013-04-19 김태훈 Solar heat collecting structure and solar heat boiler system using the same
KR101685683B1 (en) * 2015-06-18 2016-12-14 우석대학교 산학협력단 Hot water production and electricity generation system using solar energy

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200239061Y1 (en) * 1998-05-13 2001-12-28 김창동 Solar Water Heater
KR20070042905A (en) * 2006-10-25 2007-04-24 김영인 Solar tracking water boiler

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101256200B1 (en) * 2012-11-06 2013-04-19 김태훈 Solar heat collecting structure and solar heat boiler system using the same
KR101685683B1 (en) * 2015-06-18 2016-12-14 우석대학교 산학협력단 Hot water production and electricity generation system using solar energy

Also Published As

Publication number Publication date
KR101028640B1 (en) 2011-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101997454B (en) Reduce the solar photovoltaic device of solar photocell every watt cost
JP5797737B2 (en) Solar heat collection system
JP2010502022A (en) Solar equipment
ES2559880T3 (en) solar collector with Fresnel mirrors
WO2009105587A2 (en) Solar radiation collection systems
KR100931400B1 (en) System for collecting solar energy for hot water
US20120186575A1 (en) Solar Collector
ES2715612T3 (en) Element of capture and concentration of direct solar radiation
KR101028640B1 (en) Hot water and Steam Systems used on Solar heat Energy
Psomopoulos Solar energy: Harvesting the sun’s energy for a sustainable future
JP2012023108A (en) Tower type condensing type photovoltaic power generation system and light condensing method thereof
Kalogirou Recent patents in solar energy collectors and applications
KR20050080026A (en) Apartment wall adhension two axle auto solar track thermoelectric generation equipment
Rehman et al. Experimental evaluation of solar thermal performance of linear Fresnel reflector
US9350290B2 (en) Solar water-collecting, air-conditioning, light-transmitting and power generating house
CN105577032A (en) Unit type photoelectric-thermoelectric-hot water composite system by use of solar energy full spectrum
JP5869284B2 (en) Solar collector
CN206041906U (en) Realize photovoltaic support of high -efficient conversion of light energy
Salim Manufacturing Procedure of a Hybrid Design of Solar Collector (Sterilization and Water Heating) By Solar and Electrical Energy
KR101166976B1 (en) High Efficency Solar Light Boiler
CN1529102A (en) Universal solar machine
WO2009028000A2 (en) Improved robot collector for large lens solar concentrators
KR101581456B1 (en) Sunlight generation and hot water system
US20090126718A1 (en) Method and device for utilizing solar energy
RU2715804C1 (en) Water-heating installation based on solar concentrator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee