KR20110010816U

KR20110010816U - 태양광 집광커플러

Info

Publication number: KR20110010816U
Application number: KR2020100005050U
Authority: KR
Inventors: 김현진
Original assignee: 김현진
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2011-11-21

Abstract

본 고안은 태양광 집광커플러에 관한 것으로, 본 고안의 일 측면에 따르면 다수의 집광기에서 집광 된 태양광을 한 곳으로 수광하기 위한 태양광 집광커플러에 있어서, 커플러몸체와, 이 커플러몸체의 일측에 결합되며 적어도 하나 이상의 포커싱렌즈유닛수용홈이 형성된 커플러덮개와, 이 커플러덮개의 포커싱렌즈유닛수용홈에 설치되며 집광기에서 전달되는 태양광이 커플러몸체의 커플러페룰수용홈에 집중되도록 하는 포커싱렌즈유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 집광커플러가 제공된다.

Description

태양광 집광커플러{SUNLIGHT COLLECTING COUPLER}

본 고안은 집광커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 집광부에서 집광된 태양광을 한 곳에 모아 광섬유를 통해서 사용 매체에 전달할 수 있도록 하는 태양광 집광커플러에 관한 것이다.

태양광을 이용한 시스템은 막대한 에너지를 발산하는 태양광을 이용한 시스템으로서, 화석연료의 사용을 억제하여 지구온난화를 방지하고 에너지 절약에 절대적인 기여를 할 수 있는 응용 기술에 해당한다.

최근에는 태양광을 이용한 시스템 중 채광시스템과 이를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 태양광 채광시스템의 방식에는 여러 가지가 있으며, 그 중에서 렌즈 및 광섬유를 이용한 방식이 많이 사용되고 있다. 렌즈 및 광섬유를 이용한 태양광 전송방식은 태양광을 렌즈로 집광한 후, 광섬유를 통하여 농축한 태양광을 전송하고, 이렇게 전달된 태양광을 조명 등으로 사용하는 형태로 이루어져 있다.

채광시스템에 사용되는 채광장치는 가장 효율적으로 태양광을 모으도록 광센서 등에 의해 제어되며, 태양의 움직임을 자동 추적할 수 있도록 이루어져 있다. 렌즈에 의하여 집광 된 태양광은 광섬유를 통하여 먼 곳까지 전달되어 사용될 수 있다.

전술한 채광시스템에는 다수의 집광부가 사용되고 각각의 집광부에서 집광 된 태양광은 집결부에서 모아진 후 사용 매체로 전달되며, 전술한 집결부를 사용한 선행기술이 한국등록특허공보 제10-0935921호(2009.12.30) "태양광을 집광하는 집광기"에 개시되어 있다. 상기 선행기술에 개시된 광집결부는 집광부에서 집광 된 태양광을 합광 한 후 광량조절부에 전달하는 것으로서, 단순히 집광부에 광파이프로 연결되어 있고 광집결부의 내부에 별도의 광 집중기술이 개시되어 있지 않아 태양광의 유실이 많은 단점이 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로, 본 고안의 일 실시예는 집광부에서 집광 된 태양광의 유실을 최소화하여 사용 매체에 전달할 수 있는 태양광 집광커플러와 관련된다.

본 고안의 바람직한 일 실시예는 다수의 집광기에서 집광 된 태양광을 한 곳으로 수광하기 위한 태양광 집광커플러에 있어서, 커플러몸체와, 이 커플러몸체의 일측에 결합되며 적어도 하나 이상의 포커싱렌즈유닛수용홈이 형성된 커플러덮개와, 이 커플러덮개의 포커싱렌즈유닛수용홈에 설치되며 집광기에서 전달되는 태양광이 커플러몸체의 커플러페룰수용홈에 집중되도록 하는 포커싱렌즈유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 집광커플러를 제공한다.

상술한 바와 같은 본 고안의 일 실시예에 따르면 첫째, 집광부에서 집광 된 태양광의 유실을 최소화하여 사용 매체에 전달할 수 있는 태양광 집광커플러를 제공할 수 있다.

둘째, 커플러몸체에 설치되는 페룰보호윈도우에 의해서 포커싱렌즈에 의해 집중 된 태양광으로부터 커플러페룰이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 1 은 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 집광커플러를 도시한 정단면도,
도 2 는 도 1에 도시된 태양광 집광커플러에 채용된 포커싱렌즈유닛을 도시한 정단면도,
도 3 은 도 1에 도시된 태양광 집광커플러에 채용된 페룰보호윈도우를 도시한 정단면도,
도 4 는 도 1에 도시된 태양광 집광커플러의 사용 상태도이다.

도 1 은 본 고안의 일 실시예에 따른 태양광 집광커플러를 도시한 정단면도이고, 도 2 는 도 1에 도시된 태양광 집광커플러에 채용된 포커싱렌즈유닛을 도시한 정단면도이고, 도 3 은 도 1에 도시된 태양광 집광커플러에 채용된 페룰보호윈도우를 도시한 정단면도이다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 태양광 집광커플러(1)는 커플러몸체(10), 커플러덮개(20), 포커싱렌즈유닛(30), 커플러페룰(40), 페룰보호윈도우(50)를 포함한다.

커플러몸체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 내부가 중공이며 바람직하게는 상광하협의 사다리꼴 형상으로 형성된다. 이 커플러몸체(10)의 하측에는 도 1에 도시된 바와 같이 후술할 커플러페룰(40)이 고정되는 커플러페룰수용홈(10a)이 형성된다.

커플러덮개(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 커플러몸체(10)의 상측에 바람직하게는 나사 결합되며, 이 커플러덮개(20)에는 후술할 포커싱렌즈유닛(30)이 고정되는 포커싱렌즈유닛수용홈(20a)이 적어도 둘 이상 형성된다.

포커싱렌즈유닛(30)은 광섬유(200)를 통해서 전달되는 태양광이 유실됨이 없이 커플러페룰수용홈(10a)에 집중되도록 하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 커플러덮개(20)의 포커싱렌즈유닛수용홈(20a)에 바람직하게는 나사 또는 끼워 맞춤 결합되며 하측에 렌즈수용홈(31a)이 형성된 렌즈유닛몸체(31)와, 상기 렌즈수용홈(31a)에 바람직하게는 끼워 맞춤 결합되며 입광되는 태양광이 커플러페룰수용홈(10a)으로 집중되게 하는 포커싱렌즈(32)로 구성된다.

커플러페룰(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 커플러몸체(10)의 커플러페룰수용홈(10a)에 바람직하게는 나사 또는 끼워 맞춤 결합되며, 이 커플러페룰(40)에는 태양광의 이동 통로가 되는 광섬유(200)가 고정된다.

페룰보호윈도우(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 커플러페룰(40)의 상측에 위치되도록 커플러몸체(10)의 커플러페룰수용홈(10a)에 바람직하게는 끼워 맞춤 결합되며 포커싱렌즈(32)에 의해서 집중된 태양광으로부터 커플러페룰(40)이 손상되는 것을 방지한다.

상기 페룰보호윈도우(50)는 커플러페룰수용홈(10a)과 상응하는 크기를 갖는 윈도우몸체(51)와, 도 3에 도시된 바와 같이 윈도우몸체(51)의 상측에 형성되며 태양광이 잘 유입되도록 하는 광코팅층(52)과, 윈도우몸체(51)의 하측에 커플러페룰(40)의 테두리와 상응되도록 형성되어 집중되는 태양광이 커플러페룰(40)에 입광되지 않도록 반사시키는 미러코팅층(53)으로 구성된다.

도 4 는 도 1에 도시된 태양광 집광커플러의 사용 상태도이다. 이하에서 도 4를 참고하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 태양광 집광커플러(1)의 사용 상태를 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이 입광되는 태양광은 다수의 집광부(100)에서 집광되며 집광 된 태양광은 광섬유(200)를 통하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 태양광 집광커플러(1)로 전달된다. 집광커플러로 전달 된 태양광은 종래와 달리 포커싱렌즈(32)에 의해서 유실됨이 없이 커플러몸체(10)의 하측에 고정된 광섬유(200)로 전달된다. 이때 전달되는 태양광은 고온 및 고밀도이므로 커플러페룰(40)에 그대로 전달될 경우 커플러페룰(40)이 손상될 수 있으나, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 태양광 집광커플러(1)는 커플러페룰(40)의 상측에 설치되는 페룰보호윈도우(50)에서 커플러페룰(40)에 집중되는 태양광을 반사시키므로 커플러페룰(40)을 보호할 수 있는 이점이 있다. 커플러페룰(40)에 고정된 광섬유(200)로 입광된 태양광은 광섬유(200)를 통해서 사용 매체로 전달된다.

본 고안은 실용신안등록청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 고안의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

1 : 집광커플러 10 : 커플러몸체
10a : 커플러페룰수용홈 20 : 커플러덮개
20a : 포커싱렌즈유닛수용홈 30 : 포커싱렌즈유닛
31 : 렌즈유닛몸체 31a : 렌즈수용홈
32 : 포커싱렌즈 40 : 커플러페룰
50 : 페룰보호윈도우 51 : 윈도우몸체
52 : 광코팅층 53 : 미러코팅층
100 : 집광부 200 : 광섬유

Claims

다수의 집광기에서 집광 된 태양광을 한 곳으로 수광하기 위한 태양광 집광커플러에 있어서,
커플러몸체;
상기 커플러몸체의 일측에 결합되며 적어도 하나 이상의 포커싱렌즈유닛수용홈이 형성된 커플러덮개; 및
상기 커플러덮개의 포커싱렌즈유닛수용홈에 설치되며 상기 집광기에서 전달되는 태양광이 상기 커플러몸체의 커플러페룰수용홈에 집중되도록 하는 포커싱렌즈유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 집광커플러.
제 1 항에 있어서,
상기 커플러몸체의 일측과 포커싱렌즈유닛에 각각 고정되는 커플러페룰을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 집광커플러.
제 2 항에 있어서,
상기 커플러페룰의 상측에 위치되도록 상기 커플러몸체에 고정되며 상기 포커싱렌즈유닛에 의해서 집중되는 태양광에 의해서 상기 커플러페룰이 손상되는 것을 방지하는 페룰보호윈도우를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 집광커플러.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포커싱렌즈유닛은 상기 커플러덮개의 포커싱렌즈유닛수용홈에 고정되며 일측에 렌즈수용홈이 형성된 렌즈유닛몸체와, 상기 렌즈유닛몸체의 렌즈수용홈에 결합되며 상기 집광기에서 전달되는 태양광이 상기 커플러몸체의 커플러페룰수용홈에 집중되도록 하는 포커싱렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광커플러.
제 3 항에 있어서,
상기 페룰보호윈도우는 상기 커플러몸체에 고정되는 윈도우몸체와, 상기 윈도우몸체의 상측에 형성되는 광코팅층과, 상기 윈도우몸체의 하측에 형성되며 상기 포커싱렌즈유닛에 의해서 커플러페룰로 전달되는 태양광을 반사시키는 미러코팅층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광커플러.