KR20120046404A

KR20120046404A - 태양열 집열기의 프레임 구조

Info

Publication number: KR20120046404A
Application number: KR1020100108028A
Authority: KR
Inventors: 백남춘; 윤응상; 신우철; 윤종호; 박만귀
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-10
Also published as: KR101221091B1

Abstract

본 발명은 태양열 집열기의 프레임 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유리판이 부착된 상판 프레임이 하판 몸체에 연결커버에 의해 탈부착됨으로써, 상판 프레임이 하판 몸체에 상호 견고하게 결합되어 방수가 용이하고, 상기 연결커버에 의해 탈부착이 용이하여 하판 몸체의 내부에 구비된 집열기 구성품 및 프레임 자체의 파손시, 손쉽게 개별적으로 분리하여 수리할 수 있어 작업시간 및 비용이 절감되는 작업시간 및 비용이 절감되는 특징이 있다.

Description

태양열 집열기의 프레임 구조{Frame structure of large flat plate solar collector}

본 발명은 태양열 집열기의 프레임 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유리판이 부착된 상판 프레임이 하판 몸체에 연결커버에 의해 탈부착됨으로써, 상판 프레임이 하판 몸체에 상호 견고하게 결합되어 방수가 용이하고, 상기 연결커버에 의해 탈부착이 용이하여 하판 몸체의 내부에 구비된 집열기 구성품 및 프레임 자체의 파손시, 손쉽게 개별적으로 분리하여 수리할 수 있어 작업시간 및 비용이 절감되는 태양열 집열기의 프레임 구조에 관한 것이다.

일반적으로 태양열 집열기는 옥외에 설치하여 태양열 에너지를 열매체를 이용하여 저장가능한 열에너지로 축척하기 위해 사용한다.

여기서, 태양열을 이용한 집열기는 크게 평판형과 진공관형으로 크게 구분되는데, 상기 평판형 태양열 집열기의 후레임은 상판과 하판 몸체가 사각형상의 박스 형태로 이루어 졌으며, 태양열 집열기의 흡수판은 구리나 알루미늄 등을 이용하여 제작된 얇은 금속판에 태양 광선을 최대한 흡수할 수 있도록 표면을 특수 코팅 처리 되었고, 상기 집열판의 일측 표면에 동재질인 다수개의 가는 지관을 일정간격으로 주관에 용접시켜서 사각형상의 틀체 내에 삽입시키고 그 상부로 투명덮개를 씌어 일체의 집열기를 형성하게 된다.

상기 집열기는 프레임의 내부에 흡수판, 이송관 등이 설치되고, 프레임의 상부면에 유리판 등으로 내부를 차단하여 외부로부터 파손 등의 피해를 방지한다.

그런데, 상기 집열기의 프레임은 상부에 설치되는 유리판 등이 실리콘 등의 접착제에 의해 프레임에 고정 설치되어 수리 및 교체시 접착제를 뜯어내어야 하고, 수리/교체 후, 다시 실리콘 등의 접착제를 통해 붙이어야하므로 써, 작업이 번거로워 작업시간 및 이에 따른 비용이 증가하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

유리판이 부착된 상판 프레임이 하판 몸체에 연결커버에 의해 탈부착됨으로써, 상판 프레임이 하판 몸체에 상호 견고하게 결합되어 방수가 용이하고, 상기 연결커버에 의해 탈부착이 용이하여 하판 몸체의 내부에 구비된 집열기 구성품 및 프레임 자체의 파손시, 손쉽게 개별적으로 분리하여 수리할 수 있어 작업시간 및 비용이 절감되는 태양열 집열기의 프레임 구조를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 태양열 집열기의 프레임 구조에 있어서,

내부에 집열기 구성품이 구비되는 하판 몸체와;

상기 하판 몸체의 상부면에 구비되어 하판 몸체의 내부를 차단하면서 태양에너지는 투과되는 유리판과;

상기 유리판의 외부면을 따라 형성되어 상기 유리판이 하판 몸체에 고정되도록 하판 몸체의 상부측에 설치되는 상판 프레임과;

상기 상판 프레임이 하판 몸체에 설치된 상태에서 하판 몸체의 측면에 결합되어 상판 프레임을 하판 몸체에 고정하는 연결커버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기의 프레임 구조에 관한 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 태양열 집열기의 프레임 구조는 유리판이 부착된 상판 프레임이 하판 몸체에 연결커버에 의해 탈부착됨으로써, 상판 프레임이 하판 몸체에 상호 견고하게 결합되어 방수가 용이하고, 상기 연결커버에 의해 탈부착이 용이하여 하판 몸체의 내부에 구비된 집열기 구성품 및 프레임 자체의 파손시, 손쉽게 개별적으로 분리하여 수리할 수 있어 작업시간 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 집열기의 프레임 구조를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 집열기의 프레임 구조를 나타낸 단면도이고,
도 3은 도 2의 A부분을 나타낸 확대도이고,
도 4는 도 3의 분해 단면도이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.

본 발명은 태양열 집열기의 프레임 구조에 있어서,

내부에 집열기 구성품이 구비되는 하판 몸체와;

상기 상판 프레임이 하판 몸체에 설치된 상태에서 하판 몸체의 측면에 결합되어 상판 프레임을 하판 몸체에 고정하는 연결커버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 태양열 집열기의 프레임 구조는 하판 몸체(10)와, 유리판(20)과, 상판 프레임(30)과, 연결커버(40)로 구성되는데, 상기 집열기(1)의 프레임은 직접 건물 등에 부착되거나 받침대 같은 시설물에 의해 건물에 설치되고, 그렇게 설치된 집열기(1)는 태양에너지의 열을 흡수하여 열원을 필요한 곳에 전달함으로써, 난방, 온수 등에 사용되며, 그렇게 사용된 열원은 다시 집열기(1)에 리턴되어 태양에너지의 열에 의해 가열되는 방식으로 순환된다.

상기 하판 몸체(10)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 내부 공간이 중공되어 집열기(1)의 구성품이 구비되고, 상기 하판 몸체(10)는 직사각형의 박스 형태로 상부면이 외부와 관통 형성되며, 상기 관통된 하판 몸체(10)의 상부면은 유리판(20)에 의해 차단되는데, 이때, 상기 유리판(20)은 상판 프레임(30)과 연결되고, 상기 상판 프레임(30)이 하판 몸체(10)의 상측부에 설치되면서 유리판(20)에 의해 하판 몸체(10)의 상부면을 차단하는 것이다.

여기서, 상기 하판 몸체(10)의 상측부 외부면에는 도 3과 도 4를 참고하여, 하판 몸체(10)의 상부측에 상판 프레임(30)이 설치되도록 설치홈(11)이 하판 몸체(10)의 길이방향을 따라 형성되고, 상기 설치홈(11)에는 설치된 상판 프레임(30)의 내측면과 밀접하게 접촉되어 상기 상판 프레임(30)이 상측으로 쉽게 이탈되지 않도록 고무돌기(13)가 더 형성된다.

또한, 상기 하판 몸체(10)의 상측부는 유리판(20)이 설치시, 상기 유리판(20)이 지지되도록 내측 직각으로 절곡되어 지지부(12)가 형성되고, 상기 지지부(12)의 상부면에 유리판(20)이 놓여지며, 상기 유리판(20)이 놓여질 때, 지지부(12)와 유리판(20) 사이의 밀폐 및 충격을 완화하기 위해 탄성적인 쿠션부재(14)가 더 형성된다.

그리고, 상기 하판 몸체(10)의 하측면에는 도 3과 도 4를 참고하여, 하판 몸체(10)의 상측부에 유리판(20)이 설치되어 하판 몸체(10)의 내부가 밀폐되면 내부에 구비되는 집열기(1)의 구성품을 점검하기 위해 알루미늄 재질의 개폐판(15)이 설치되며, 상기 개폐판(15)은 하판 몸체(10)의 하측면에 고정볼트 등의 고정부재에 의해 고정 설치된다.

또한, 상기 하판 몸체(10)의 하측면에는 하판 몸체(10)의 측면으로 결합되는 연결커버(40)가 결합시, 일측으로 쉽게 이탈되는 것을 방지하기 위해 결합홈(16)이 하판 몸체(10)의 길이방향으로 형성된다.

여기서, 상기 하판 몸체(10)의 내부에 구비되는 집열기(1)의 구성품은 태양에너지를 집열하도록 유리판(20) 하측에 형성되는 집열판(2)과, 상기 집열판(2)에 내부에 일체형으로 부착되어 집열판(2)으로부터 집열된 태양에너지의 열이 내부에 이송되는 작동유체로 흡수되어 열을 전달하는 다수개의 히트파이프(3)와, 상기 다수개의 히트파이프(3) 끝단부에 형성되어 히트파이프(3)의 열을 전달받아 외부에 전달하는 헤더부(4) 및 상기 집열판(2)과 히트파이프(3)와 헤더부(4)를 받쳐주도록 하판 몸체의 하단부에 내장되는 우레탄 폼 판재(5)로 구성된다.

상기 유리판(20)은 도 1에 도시한 바와 같이, 하판 몸체(10)의 지지부(12) 상부면에 구비되어 하판 몸체(10)의 내부를 차단하는 역할로써, 외부의 충격에도 파손되지 않는 강화 유리로 태양에너지가 투과되는 투명한 유리판(20)이다. 여기서, 상기 유리판(20)은 하판 몸체(10)의 형태에 따라 직사각형 등 다양하게 형성된다.

상기 상판 프레임(30)은 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 유리판(20)의 형태에 따라 외부면에 형성되고, 그 상태에서 상기 하판 몸체(10)의 상부측 설치홈(11)에 결합되어 유리판(20)이 하판 몸체(10)의 상부측에 설치되는 것으로, 상기 상판 프레임(30)은 단면상 "ㄱ" 형태로 형성되어 일측(수평측)이 유리판(20)의 상부면에 구비되고, 타측(수직측)이 하판 몸체(10)의 설치홈(11)에 구비된다.

여기서, 상기 상판 프레임(30)은 도 2와 도 3을 참고하여, 유리판(20)과 실리콘(32)에 의해 상호 고정되고, 상기 상판 프레임(30)과 유리판(20) 사이에는 외부에서 이물질이 유입되지 않도록 패킹(33)이 더 설치된다. 이렇게, 실리콘(32)에 의해 상호 부착된 상판 프레임(30)과 유리판(20)은 하판 몸체(10)의 상부측에 결합되어 하판 몸체(10)의 내부를 차단할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 상판 프레임(30)의 외부면 즉, 상부면에는 하판 몸체(10)의 측면에 결합되어 상판 프레임(30)을 하판 몸체(10)에 고정시키는 연결커버(40)가 일측으로 쉽게 이탈되지 않도록 지지홈(31)이 형성되는데, 상기 연결커버(40)는 하판 몸체(10)의 하단면을 지지되면서 상판 프레임(30)의 상부면을 압박하여 상판 프레임(30)을 하판 몸체(10)에 고정시키는 역할을 한다.

상기 연결커버(40)는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상판 프레임(30)이 하판 몸체(10)에 설치된 상태에서 하판 몸체(10)의 측면에 결합되어 상판 프레임(30)을 하판 몸체(10)에 고정하고, 상기 연결커버(40)는 하판 몸체(10)의 하단부와 접촉되는 연결커버(40)의 내측면과 상판 프레임(30)과 접촉되는 연결커버(40)의 내측면에 결합돌기(41)가 연결커버(40)의 길이방향으로 길게 돌출 형성되며, 상기 결합돌기(41)가 하판 몸체(10)의 결합홈(16)과 상판 프레임(30)의 지지홈(31)에 각각 삽입되어 연결커버(40)가 일측으로 쉽게 이탈되는 것을 방지한다.

이와 같이, 상기 연결커버(40)는 도 3과 도 4를 참고하여, 하판 몸체(10)의 결합홈(16)과 상판 프레임(30)의 지지홈(31)에 결합돌기(41)가 각각 삽입되도록 단면상 "ㄷ" 형태로 형성되고, 상기 결합돌기(41)는 상,하 수평면 내측에 각각 돌출 형성되는 것이다.

그리고, 상기 연결커버(40)는 하판 몸체(10)의 형태에 따라, 즉 본 발명에서는 하판 몸체(10)가 직사각형의 박스형 형태에서 하판 몸체(10)의 측면에 한번에 결합되도록 박스형 커버 형태로 형성되거나, 상기 하판 몸체(10)의 각 측면(네 방향 측면)에 하나씩 결합되어 필요시 쉽게 분리되도록 개별형 커버 형태로 형성된다.

1 : 집열기 2 : 집열판
3 : 히트파이프 4 : 헤더부
5 : 우레탄 폼 판재 10 : 하판 몸체
11 : 설치홈 12 : 지지부
13 : 고무돌기 14 : 쿠션부재
15 : 개폐판 16 : 결합홈
20 : 유리판 30 : 상판 프레임
31 : 지지홈 32 : 실리콘
33 : 패킹 40 : 연결커버
41 : 결합돌기

Claims

태양열 집열기(1)의 프레임 구조에 있어서,
내부에 집열기(1) 구성품이 구비되는 하판 몸체(10)와;
상기 하판 몸체(10)의 상부면에 구비되어 하판 몸체(10)의 내부를 차단하면서 태양에너지는 투과되는 유리판(20)과;
상기 유리판(20)의 외부면을 따라 형성되어 상기 유리판(20)이 하판 몸체(10)에 고정되도록 하판 몸체(10)의 상부측에 설치되는 상판 프레임(30)과;
상기 상판 프레임(30)이 하판 몸체(10)에 설치된 상태에서 하판 몸체(10)의 측면에 결합되어 상판 프레임(30)을 하판 몸체(10)에 고정하는 연결커버(40);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기의 프레임 구조.
제 1항에 있어서,
상기 하판 몸체(10)는 직사각형의 박스 형태로 형성되어 상부측에 상판 프레임(30)이 설치되도록 상부측 외부면에 설치홈(11)이 길이방향을 따라 형성되고, 상기 설치홈(11)에는 설치된 상판 프레임(30)의 내측면과 밀접하게 접촉되어 상기 상판 프레임(30)이 쉽게 이탈되지 않도록 고무돌기(13)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기의 프레임 구조.
제 1항에 있어서,
상기 하판 몸체(10)의 하단부에는 하판 몸체(10)의 측면에 결합되는 연결커버(40)가 쉽게 이탈되지 않도록 결합홈(16)이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기의 프레임 구조.
제 3항에 있어서,
상기 하판 몸체(10)의 하단부와 접촉되는 연결커버(40)의 내측면에는 하판 몸체(10)의 결합홈(16)에 삽입되어 일측으로 연결커버(40)가 이탈되지 않도록 결합돌기(41)가 길이방향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기의 프레임 구조.
제 2항에 있어서,
상기 상판 프레임(30)은 일측이 유리판(20)의 상부면에 구비되고, 타측이 하판 몸체(10)의 설치홈(11)에 구비되도록 단면상 "ㄱ" 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기의 프레임 구조.
제 1항 또는 제 5항에 있어서,
상기 상판 프레임(30)과 유리판(20) 사이에는 실리콘(32)에 의해 상호 고정되고, 외부에서 이물질이 유입되지 않도록 패킹(33)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기의 프레임 구조.
제 1항에 있어서,
상기 상판 프레임(30)의 외부면에는 하판 몸체(10)의 측면에 결합되어 상판 프레임(30)을 하판 몸체(10)에 고정시키는 연결커버(40)가 쉽게 이탈되지 않도록 지지홈(31)이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기의 프레임 구조.
제 7항에 있어서,
상기 상판 프레임(30)과 접촉되는 연결커버(40)의 내측면에는 상판 프레임(30)의 지지홈(31)에 삽입되어 일측으로 연결커버(40)가 이탈되지 않도록 결합돌기(41)가 길이방향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기의 프레임 구조.