KR20130013074A - Manufacturing method for frp reflecting panel for light collector and parabolic type light collector using the same thereof - Google Patents
Manufacturing method for frp reflecting panel for light collector and parabolic type light collector using the same thereofInfo
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Abstract
Description
본 발명은 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법 및 이를 이용한 파라볼릭형 집광기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 빛을 한 지점에 모아 중고온의 열을 발생시키는 태양열 에너지 시스템(즉, 태양열을 이용한 냉,난방 시스템 및 발전 시스템)으로 작동하는 집광기의 반사면을 구성하는 2차원 형상을 갖는 다수의 반사판을 섬유강화복합재료(Fiber Reinforced Plastic; 이하 "FRP"와 혼용하여 사용함)를 이용하여 제작한 후 이들을 상호 결합하는 방식을 통해 폭이 좁고 강한 광선을 투사하는 집광기인 파라볼릭 스포트라이트(parabolic spotlight) 또는 파라볼릭 리플렉터(parabolic reflector) 및 파 라이트(par light)라고도 불리는 3차원 형상의 파라볼릭형 집광기를 용이하게 제작할 수 있도록 발명한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a FRP reflector for a light collector and a parabolic light collector using the same. More specifically, a solar energy system (ie, a cooling and heating system using solar heat) that generates heat at a high temperature by collecting light at a point. And a plurality of reflecting plates having a two-dimensional shape constituting the reflecting surface of the light collector acting as a power generation system using fiber reinforced composite material (hereinafter referred to as “FRP”), and then combining them with each other. This makes it easy to manufacture parabolic spotlights, also known as parabolic spotlights or parabolic reflectors and par lights, which are narrow and strong beams of light. To invent it.
다시 말해서, FRP 재질을 사용하여 3차원 형상의 대형 파라볼릭 반사판들을 성형하고, 이 반사판들의 반사면에 밀러 필름을 부착하거나 혹은 스프레이 형태로 크롬 막 등을 입혀 태양열 발생 효율은 기존 2차원 면 대비 대폭 향상시킬 수 있도록 하고, 이들 반사판들을 볼트와 너트 및 와이어 등과 같은 결착수단을 이용하여 상호 결합시켜 주는 방식을 통해 구조가 심플하고 강도가 높으며, 가볍고 외부 환경에 잘 적용할 수 있는 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법 및 이를 이용한 파라볼릭형 집광기에 관한 것이다.
In other words, FRP material is used to form large three-dimensional parabolic reflectors, and a mirror film is applied to the reflecting surfaces of the reflectors or a chrome film is sprayed. FRP reflector for condenser that can be improved and is simple, high in strength, light and applicable to external environment by combining these reflectors with binding means such as bolts, nuts and wires. It relates to a manufacturing method and a parabolic condenser using the same.
최근 화석연료가 점차 고갈되어 감에 따라 자연력을 이용하여 동력을 얻기 위한 방법 및 장치들에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, as fossil fuels are gradually depleted, interest in methods and devices for obtaining power using natural forces is increasing.
이러한 자연력을 이용한 동력 발생 수단의 하나로 태양 광을 집광하여 전기를 발생시키는 장치가 있다.As one of the power generating means using the natural force there is a device for collecting electricity to generate electricity.
이러한 태양열발전시스템은 집광기에서 집광된 태양열로 발전설비를 구동시켜 전기를 발생시키는 것으로, 집광기는 태양광을 어느 한점으로 모아 보다 높을 열을 발생시킬 수 있도록 호형 반사면을 갖는 접시 형태의 집광기가 사용되고 있다.The solar power generation system generates electricity by driving a power generation facility with solar heat collected from a collector, and the collector uses a plate-type collector having an arc-shaped reflector to generate higher heat by collecting sunlight at one point. have.
이러한 집광기는 에너지 밀도가 낮은 태양광을 한곳으로 반사시켜 고온의 열을 얻을 수 있도록 하기 위해 넓은 면적의 포물면 즉, 곡면을 갖는 반사판으로 구성된다.Such a concentrator is composed of a reflector plate having a large parabolic surface, that is, a curved surface, in order to reflect solar light having a low energy density into one place to obtain high temperature heat.
즉, 종래의 파라볼릭 집광기는 도 1과 같이, 수개의 가로 및 세로방향으로 접속된 형태를 갖고 지지대(1)에 의해 지지되는 호형 곡면을 갖는 프레임(2)의 내면에 2차원 면을 지닌 다수의 반사경 또는 반사판(3)을 설치하여 구성되며, 이렇게 설치된 반사경 또는 반사판(3)들에 의해 이어지는 반사면은 어느 한 점으로 빛을 모아줄 수 있도록 포물면을 형성한다.That is, the conventional parabolic condenser has a plurality of two-dimensional surfaces on the inner surface of the
또한, 빛이 모이는 부위에는 태양열을 수집하며 수집된 태양열과 열교환하는 열매체가 유동하는 코일형 배관을 수용하는 수용부가 형성된 집열부가 설치되며, 상기 반사판들의 중앙을 관통하여 상기 집열부의 열매체가 순환 유동하는 집열관이 설치된 구성을 갖는다.In addition, the light collecting portion is provided with a heat collecting portion is formed in the receiving portion accommodating the coiled pipe that collects the solar heat and heat transfer heat exchanged with the collected solar heat is installed, the heat medium of the heat collecting portion circulates through the center of the reflecting plate It has a configuration in which a flowing heat collecting tube is installed.
이렇게 구성된 종래의 파라볼릭 집광기에서 소정 면적을 갖는 수개의 반사경 또는 반사판을 이용하여 전체 반사면을 하나로 제작할 경우 개별 반사판 자체가 2차원 반사면으로 되어 집광효율이 낮거나, 혹은 일부 3차원 조각의 반사판 이더라도 이미 설계된 곡률로 형성된 초점을 조정하는 것은 가능하나 이 반사판을 잡아주는 별도의 프레임이 필요하고 제작이 까다롭다 In the conventional parabolic concentrator, when the entire reflecting surface is manufactured by using several reflectors or reflecting plates having a predetermined area, the individual reflecting plates themselves become two-dimensional reflecting surfaces, and thus the light collecting efficiency is low, or some three-dimensional reflecting plates. Even though it is possible to adjust the focal point formed by the already designed curvature, it requires a separate frame to hold this reflector and it is difficult to manufacture.
또한, 반사판을 구성하는 3차원의 조각 유리를 두껍게 할 경우 유리의 배면에 코팅된 반사물질에서 반사되는 빛이 유리를 통과하면서 감소되어 집광 효율이 낮아지는 문제가 있었다.In addition, when thickening the three-dimensional piece of glass constituting the reflector there is a problem that the light reflected from the reflective material coated on the back of the glass is reduced while passing through the glass to lower the light collection efficiency.
즉, 종래 대부분의 파라볼릭 집광기에 사용되고 있는 프레임의 재질은 주로 금속 또는 알루미늄 바 등을 사용하고 크기에 따라 트러스 구조 혹은 별도 프레임 구조로 되어 있으며, 반사경 또는 반사판의 재질은 주로 아크릴 판이나 알루미늄 판재 등을 사용하고 있는데, 이와 같은 재질로 된 반사경 또는 반사판은 온도 및 시간에 따라 형상이 크게 변화될 가능성이 있거나 2차원 면으로 되어 있어 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
In other words, the material of the frame used in most conventional parabolic condensers is mainly made of metal or aluminum bar, etc., depending on the size of the truss structure or a separate frame structure, the material of the reflector or reflector mainly acrylic plate or aluminum plate Although using a reflector or a reflector made of such a material, there is a possibility that the shape is greatly changed according to temperature and time or the two-dimensional surface has a problem in that efficiency is lowered.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 빛을 한 지점에 모아 중고온의 열을 발생시키는 태양열 에너지 시스템으로 작동하는 집광기의 반사면을 구성하는 기존 2차원 형상을 갖는 다수의 반사판 및 이 반사판을 잡아주는 별도의 프레임 대신, 금형을 이용하여 내식성이 우수하며 가볍고 강하며 단열성이 높고, 열변형이 낮으며 전기절연성이 우수하고 설계 및 가공이 자유롭고 간편한 특징을 갖는 FRP를 이용하여 3차원 형상의 반사판을 제작하여 별도의 프레임 제작이 필요 없도록 제작하되, 각각의 반사판 내면에는 밀러 필름을 부착하거나 혹은 스프레이 형태로 크롬 막 등을 입혀 반사면을 형성하고, 상기 반사판들을 수개의 볼트와 너트 및 와이어 등과 같은 결착수단을 이용하여 상호 결합시켜 주는 방식을 통해 3차원 형상의 파라볼릭형 집광기를 제작함으로써 태양열 발생 효율은 기존 2차원 면 대비 대폭 향상시킬 수 있고, 반사판 및 집광기 자체의 제조가 매우 용이함은 물론 구조가 심플하며 강도는 매우 강하나 무게는 가벼워 외부 환경에 잘 적용할 수 있는 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법 및 이를 이용한 파라볼릭형 집광기를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve such a conventional problem, a plurality of having a conventional two-dimensional shape constituting the reflecting surface of the collector, which operates as a solar energy system that collects light at a point to generate heat of medium and high temperature Instead of the reflector and the separate frame to hold the reflector, FRP uses the mold for excellent corrosion resistance, light, strong, high insulation, low thermal deformation, excellent electrical insulation, free design and processing, and simple features. By manufacturing a three-dimensional reflector plate to avoid the need for a separate frame production, each reflecting plate to the inner surface of the mirror film or by spraying a chrome film or the like to form a reflecting surface, the reflector plate several bolts And by means of fastening means such as nuts and wires. By producing the circular parabolic condenser, the solar heat generation efficiency can be greatly improved compared to the existing two-dimensional plane, and it is very easy to manufacture the reflector and the condenser itself. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a FRP reflector for a light collector and a parabolic light collector using the same.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법은, 전체적인 외형이 부채꼴 형상을 갖고 내면은 정해진 곡률을 갖는 반사판의 내면 및 배면 형상에 대응하는 형상을 갖도록 양각으로 두 개의 목형을 제작하는 단계와; 상기한 두 목형을 이용하여 FRP로 부채꼴형 반사판을 성형하기 위한 상,하 금형을 음각으로 성형하는 단계와; 음각으로 된 상기 상,하 금형을 상호 결합한 상태에서 그들 사이에 형성된 공간부로 FRP를 충진시켜 원하는 형상의 반사판들을 성형하는 단계와; FRP로 성형된 반사판의 내면에 반사면을 성형하는 단계와; 상기 반사판의 배면 양 측면을 포함하여 양 측면 사이에서 반지름 방향으로 정해진 간격 및 각도를 두고 돌출 성형된 측판과 수개의 반지름 방향 강도 보강편에 정해진 간격을 두고 수개의 결착수단을 결합하기 위한 결착수단 통과공들을 천공하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the manufacturing method of the FRP reflective plate for light concentrator of the present invention includes two wooden molds each having an embossed shape such that the overall shape has a fan shape and the inner surface has a shape corresponding to the inner and back shapes of the reflecting plate having a predetermined curvature. Producing a; Engraving the upper and lower molds by engraving the upper and lower molds to form a fan-shaped reflector plate by FRP using the two wood dies; Molding the reflector plates of a desired shape by filling the FRP into the space portion formed therebetween in a state in which the upper and lower molds are engraved with each other; Forming a reflective surface on an inner surface of the reflective plate formed of FRP; Passing through the binding means for coupling the plurality of binding means at a predetermined interval between the protruding side plate and a number of radial strength reinforcing pieces between the two sides, including both sides of the rear surface of the reflective plate protrudingly formed at a radial interval and angle Perforating the ball; characterized in that consisting of.
이때, 부채꼴 형상을 갖는 상기 반사판의 양 측면 사이 각도는 30도, 40도, 45도, 60도 중 어느 한 각을 갖도록 성형한 것을 특징으로 한다.At this time, the angle between both sides of the reflector having a fan shape is characterized in that it is molded to have any one of 30 degrees, 40 degrees, 45 degrees, 60 degrees.
또, 상기 반사판의 길이는 2-4m를 갖도록 성형하여 수개의 반사판을 이용하여 파라볼릭형 집광기를 제작하였을 때 그 지름이 4-8m를 갖도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the length of the reflecting plate is characterized by having a diameter of 4-8m when a parabolic condenser is manufactured using several reflecting plates by molding to have a length of 2-4m.
이때, 상기 반사판의 내면 곡률은 반사판들에 의해 제작되는 집광기의 지름에 대응하여 서로 다른 곡률을 갖게 설계되는 것을 특징으로 한다.At this time, the inner surface curvature of the reflector is characterized in that it is designed to have a different curvature corresponding to the diameter of the light collector produced by the reflector.
또한, 상기 반사판의 배면에서 원주방향으로는 수개의 원주방향 강도 보강돌기를 정해진 간격을 두고 일체로 더 돌출 성형하여 양 측판과 수개의 반지름 방향 강도 보강편이 상호 격자 모양을 갖도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, in the circumferential direction on the rear surface of the reflecting plate, several circumferential strength reinforcing protrusions are further protruded integrally at predetermined intervals so that both side plates and several radial strength reinforcing pieces have a mutual lattice shape.
또, 상기 반사면은 0.1-0.2t를 갖는 밀러 필름을 부착하여 성형하거나 또는 크롬을 정해진 두께로 스프레이하여 도막으로 성형한 것을 특징으로 한다.The reflective surface may be formed by attaching a Miller film having a thickness of 0.1-0.2t or by forming a coating film by spraying chromium to a predetermined thickness.
또한, 상기 결착수단은 반사판들의 상호 접촉부를 직접 결속시켜 주는 수개의 볼트와 너트 및 와셔를 포함하여 상호 결합된 상태를 갖는 반사판들의 결합력을 강화시켜 주기 위한 수개의 와이어를 포함하며, 상기 결착수단 통과공은 볼트 통과공 및 와이어 통과공을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the binding means includes a plurality of wires for strengthening the binding force of the reflecting plate having a mutually coupled state including several bolts, nuts and washers that directly bind the mutual contact portion of the reflecting plate, and passing through the binding means The ball is characterized in that it comprises a bolt through hole and a wire through hole.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 집광기용 에프알피 반사판을 이용한 파라볼릭형 집광기는, FRP로 성형된 상태에서 내면에 반사면이 구비된 수개의 반사판을 상호 인접 배치하며, 양 측면에서 각각 배면 방향으로 돌출 성형된 형태를 갖고 서로 인접된 형태를 갖는 반사판들의 측판에 천공된 볼트 통과공에 각각 결착수단인 수개의 볼트를 삽입 설치하고, 각각의 볼트에 와셔와 너트를 체결시켜 수개의 반사판들이 파라볼릭 형태로 결합된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the parabolic condenser using the FRP reflector for the condenser of the present invention for achieving the above object, in the state formed in the FRP several reflector plate provided with a reflecting surface on the inner side, adjacent to each other on both sides Several bolts, each of which is a fastening means, are inserted into and installed in the through-holes of bolts formed in the side plates of the reflecting plates having a shape protrudingly formed in the rear direction and adjacent to each other. Characterized in that they are combined in parabolic form.
또, 상기 반사판들의 양 측판을 포함하여 수개의 반지름 방향 강도 보강편에 각각 정해진 간격을 두고 천공된 수개의 와이어 통과공에 피아노 선을 포함하는 1-3개의 와이어를 끼워 파라볼릭 형태를 갖는 집광기의 반사판들을 일체로 고정한 것을 특징으로 한다.
In addition, a parabolic condenser having 1-3 wires including piano wires is inserted into a plurality of radial through-hole reinforcing pieces including a plurality of radial direction reinforcing pieces, each of which is formed at predetermined intervals. It is characterized in that the reflecting plates are integrally fixed.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법 및 이를 이용한 파라볼릭형 집광기에 의하면, 빛을 한 지점에 모아 중고온의 열을 발생시키는 태양열 에너지 시스템으로 작동하는 집광기를 구성하는 2차원 형상을 갖는 다수의 반사판을 성형할 때 금형을 이용하여 내식성이 우수하며 가볍고 강하며 단열성이 높고, 열변형이 낮으며 전기절연성이 우수하고 설계 및 가공이 자유롭고 간편한 특징을 갖는 FRP를 이용하여 3차원 형상으로 반사판을 제작, 이를 잡아주는 프레임의 제작이 필요 없도록 하되, 집광기의 지름에 대응하여 정해진 곡률을 갖는 각각의 반사판 내면에는 밀러 필름을 부착하거나 혹은 스프레이 형태로 크롬 막 등을 입혀 반사면을 형성하고, 상기 반사판들을 수개의 볼트와 너트 및 와이어 등과 같은 결착수단을 이용하여 상호 결합시켜 주는 방식을 통해 3차원 형상의 파라볼릭형 집광기를 제작함으로써 태양열 발생 효율을 기존 2차원 면 대비 대폭 향상시킬 수 있고, 반사판 및 집광기 자체의 제조가 매우 용이함은 물론 구조가 심플하며 강도는 매우 강하나 무게는 가벼워 외부 환경에 잘 적용할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
As described above, according to the manufacturing method of the FRP reflector for condenser of the present invention and the parabolic condenser using the same, a two-dimensional concentrator configured as a solar energy system that collects light at one point and generates heat of medium and high temperature When molding a large number of reflecting plates with a mold, three-dimensional using FRP which has excellent corrosion resistance, light weight, strong insulation, high thermal insulation, low thermal deformation, excellent electrical insulation, free design and processing, and simple features. It is necessary to make a reflector in the shape and eliminate the need to manufacture a frame to hold it, but attach a miller film or apply a chrome film in the form of a spray to the inner surface of each reflector having a predetermined curvature corresponding to the diameter of the light collector. And the reflectors may be bound by several bolts, nuts and wires. The parabolic condenser of the three-dimensional shape can be greatly improved by using a method of combining with each other, and the solar heat generating efficiency can be significantly improved compared to the existing two-dimensional plane, and the manufacturing of the reflector and the condenser itself is very easy, and the structure is simple. The strength is very strong, but the weight is light, so that it can be applied to the external environment very useful invention.
도 1은 종래 파라볼릭 집광기의 사시도.
도 2는 본 발명의 에프알피 반사판이 적용된 파라볼릭형 집광기의 사시도.
도 3은 본 발명 에프알피 반사판의 배면 사시도.
도 4는 본 발명 에프알피 반사판의 일부 결합상태 배면 사시도.
도 5의 (a)(b)는 본 발명의 에프알피 반사판을 제조하는데 사용된 목형들의 사시도.
도 6의 (a)(b)는 목형들을 이용하여 성형한 상,하 금형의 사시도.
도 7은 본 발명에 의해 제조된 에프알피 반사판의 내면에 반사면을 부착하는 상태를 보인 사시도.1 is a perspective view of a conventional parabolic condenser.
Figure 2 is a perspective view of a parabolic condenser to which the RF Al reflector of the present invention is applied.
Figure 3 is a rear perspective view of the FRP reflector of the present invention.
Figure 4 is a perspective view of the rear part of the combined state of the present invention RF reflector.
Figure 5 (a) (b) is a perspective view of the dies used to manufacture the FRP reflector of the present invention.
Figure 6 (a) (b) is a perspective view of the upper and lower molds formed by using the dies.
Figure 7 is a perspective view showing a state in which the reflective surface attached to the inner surface of the FRP reflector manufactured by the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 에프알피 반사판이 적용된 파라볼릭형 집광기의 사시도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명 에프알피 반사판의 배면 사시도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명 에프알피 반사판의 일부 결합상태 배면 사시도를 나타낸 것이고, 도 5의 (a)(b)는 본 발명의 에프알피 반사판을 제조하는데 사용된 목형들의 사시도를 나타낸 것이며, 도 6의 (a)(b)는 목형들을 이용하여 성형한 상,하 금형의 사시도를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명에 의해 제조된 에프알피 반사판의 내면에 반사면을 부착하는 상태를 보인 사시도를 나타낸 것이다.2 is a perspective view of a parabolic condenser to which an RF Al reflector of the present invention is applied, FIG. 3 is a rear perspective view of the AR F reflecting plate of the present invention, and FIG. Figure 5 (a) (b) is a perspective view of the wooden molds used to manufacture the FRP reflector of the present invention, Figure 6 (a) (b) is formed by using the upper and
이에 따르면 본 발명의 본 발명의 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법은, According to this, the manufacturing method of the FRP reflector for condenser of the present invention of the present invention,
전체적인 외형이 대략 부채꼴 형상을 갖고 내면은 정해진 곡률을 갖는 반사판(6)의 내면 및 배면 형상에 대응하는 형상을 갖도록 양각으로 두 개의 목형(4a)(4b)을 제작하는 단계와;Manufacturing two dies (4a) (4b) embossed such that the overall shape is substantially fan-shaped and the inner surface has a shape corresponding to the inner and back shapes of the reflecting
상기한 두 목형(4a)(4b)을 이용하여 FRP로 부채꼴형 반사판(6)을 성형하기 위한 상,하 금형(5a)(5b)을 음각으로 성형하는 단계와;Molding the upper and
음각으로 된 상기 상,하 금형(5a)(5b)을 상호 결합한 상태에서 그들 사이에 형성된 공간부로 FRP를 충진시켜 원하는 형상의 반사판(6)들을 성형하는 단계와;Forming the
FRP로 성형된 반사판(6)의 내면에 반사면(7)을 성형하는 단계와;Shaping the
상기 반사판(6)의 배면 양 측면을 포함하여 양 측면 사이에서 반지름 방향으로 정해진 간격 및 각도를 두고 돌출 성형된 측판(61)과 수개의 반지름 방향 강도 보강편(62)에 정해진 간격을 두고 수개의 결착수단(65)을 결합하기 위한 결착수단 통과공(64)들을 천공하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.Including both sides of the rear surface of the reflecting
이때, 부채꼴 형상을 갖는 상기 반사판(6)의 양 측면 사이 각도는 30도, 40도, 45도, 60도 중 어느 한 각을 갖도록 성형한 것을 특징으로 한다.At this time, the angle between both sides of the
또, 상기 반사판(6)의 길이는 2-4m를 갖도록 성형하여 수개의 반사판(6)을 이용하여 파라볼릭형 집광기를 제작하였을 때 그 지름이 4-8m를 갖도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the length of the
이때, 상기 반사판(6)의 내면 곡률은 반사판들에 의해 제작되는 집광기의 지름에 대응하여 서로 다른 곡률을 갖게 설계되는 것을 특징으로 한다.At this time, the inner curvature of the
또한, 상기 반사판(6)의 배면에서 원주방향으로는 수개의 원주방향 강도 보강돌기(63)를 정해진 간격을 두고 일체로 더 돌출 성형하여 양 측판(61)과 수개의 반지름 방향 강도 보강편(62) 및 원주방향 강도 보강돌기(63)이 상호 격자 모양을 갖도록 한 것을 특징으로 한다.Further, in the circumferential direction on the rear surface of the reflecting
또, 상기 반사면(7)은 0.1-0.2t를 갖는 밀러 필름을 부착하여 성형하거나 또는 크롬을 정해진 두께로 스프레이하여 도막으로 성형한 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 결착수단(65)은 반사판(6)들의 상호 접촉부를 직접 결속시켜 주는 수개의 볼트(651)와 너트(652) 및 와셔(653)를 포함하여 상호 결합된 상태를 갖는 반사판(6)들의 결합력을 강화시켜 주기 위한 수개의 와이어(654)를 포함하며, 상기 결착수단 통과공(64)은 볼트 통과공(641) 및 와이어 통과공(642)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fastening means 65 includes a plurality of
한편, 본 발명의 집광기용 에프알피 반사판을 이용한 파라볼릭형 집광기는,On the other hand, the parabolic condenser using the FRP reflector for the condenser of the present invention,
FRP로 성형된 상태에서 내면에 반사면(7)이 구비된 수개의 반사판(6)을 상호 인접 배치하며, 양 측면에서 각각 배면 방향으로 돌출 성형된 형태를 갖고 서로 인접된 반사판(6)들의 측판(61)에 천공된 볼트 통과공(641)에 각각 결착수단(65)인 수개의 볼트(651)를 삽입 설치하고, 각각의 볼트(651)에 와셔(653)와 너트(652)를 체결시켜 수개의 반사판(6)들이 파라볼릭 형태로 결합된 것을 특징으로 한다.In the state formed by FRP, several reflecting
또, 상기 반사판(6)들의 양 측판(61)을 포함하여 수개의 반지름 방향 강도 보강편(62)에 각각 정해진 간격을 두고 천공된 수개의 와이어 통과공(642)에 피아노 선을 포함하는 1-3개의 와이어(654)를 끼워 파라볼릭 형태를 갖는 집광기의 반사판(6)들을 일체로 고정한 것을 특징으로 한다.In addition, 1- including a piano wire in a plurality of wire through
여기서 미설명 부호 8은 지지판이고, 9는 수평방향 회동수단이며, 10은 지지대이고, 11은 수직방향 회동수단이며, 12는 집광기 고정구이고, 13은 집열부이다.Here,
이와 같은 단계로 이루어진 본 발명의 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법과 이를 이용한 파라볼릭형 집광기에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing method and the effect of the parabolic condenser using the manufacturing method of the FRP reflector for the light collector of the present invention made as described above are as follows.
먼저, 본 발명의 제조방법에서는 FRP를 이용하여 반사판(6)을 성형하기 위해 도 5의 (a)(b)와 같이 전체적인 외형이 대략 부채꼴 형상을 갖고 내면은 정해진 곡률을 갖는 반사판(6)의 내면 및 배면 형상에 대응하는 형상을 갖도록 양각으로 두 개의 목형(4a)(4b)을 제작하게 된다.First, in the manufacturing method of the present invention, in order to form the
이때, 부채꼴 형상을 갖는 상기 반사판(6)의 양 측면 사이 각도는 30도, 40도, 45도, 60도 중 어느 한 각을 갖도록 성형 즉, 12개의 반사판(6)을 이용하여 파라볼릭형 집광기를 제작하고자 할 경우에는 30도로, 9개로 제작하고자할 경우에는 40도, 8개로 제작하고자 할 경우에는 45도, 6개로 제작하고자 할 경우에는 60도로 성형하게 된다.At this time, the angle between both sides of the
또한, 상기 반사판(6)의 길이는 원하는 파라볼릭형 집광기의 지름에 따라 서로 다른 값으로 정해지게 되는데, 본 발명에서는 통상 2-4m를 갖도록 성형하여 수개의 반사판(6)을 이용하여 파라볼릭형 집광기를 제작하였을 때 그 지름이 4-8m를 갖도록 하였다.In addition, the length of the
또, 상기 반사판(6)의 내면 곡률 역시 반사판(6)들에 의해 제작되는 집광기의 지름에 대응하여 서로 다른 곡률을 갖게 설계되므로 그 값을 한정할 수는 없다.In addition, since the inner curvature of the
이어서 상기한 두 목형(4a)(4b)을 이용하여 FRP로 부채꼴형 반사판(6)을 성형하기 위한 상,하 금형(5a)(5b)을 도 6의 (a)(b)와 같이 금속제를 이용하여 음각으로 성형한 다음, 이와 같이 음각으로 된 상기 상,하 금형(5a)(5b)을 상호 결합한 상태에서 그들 사이에 형성된 공간부 내로 FRP를 충진시켜 도 3과 같이 원하는 형상의 반사판(6)들을 성형하게 된다.Subsequently, the upper and
이때, FRP로 성형된 상기 반사판(6)의 배면 양 측면을 포함하여 양 측면 사이에서 반지름 방향으로 정해진 간격 및 각도를 두고 측판(61)과 수개의 반지름 방향 강도 보강편(62)이 돌출 성형된 형태를 가짐은 물론 상기 반사판(6)의 배면에서 원주방향으로는 수개의 원주방향 강도 보강돌기(63)가 정해진 간격을 두고 일체로 더 돌출 성형된 형태를 갖게 된다.At this time, the
즉, 상기 FRP로 성형된 상기 반사판(6)의 배면 양 측면을 포함하여 양 측면 사이에서 반지름 방향 및 원주 방향으로 정해진 간격 및 각도를 두고 반사판들을 상호 연결시켜 주기 위한 양 측판(61)과 반지름 방향에 대한 휨 강도를 강화시켜 주기 위한 수개의 반지름 방향 강도 보강편(62) 및 원주 방향에 대한 휨 강도를 강화시켜 주기 위한 수개의 원주방향 강도 보강돌기(63)가 상호 격자 모양을 갖고 일체로 돌출 성형된 형태를 갖게 된다.That is, both
이와 같이 FRP로 성형된 반사판(6)의 내면에는 0.1-0.2t를 갖는 밀러 필름을 부착하거나 또는 크롬을 정해진 두께로 스프레이하여 도막으로 성형하는 방식 등을 통해 도 7과 같이 햇빛을 집열기 측으로 반사시켜 주는 반사면(7)을 성형하게 된다.As described above, the sunlight is reflected on the collector side by attaching a Miller film having 0.1-0.2t to the inner surface of the
이와 같이 반사면(7)의 설치 또는 성형까지 완료된 상기 반사판(6)의 배면 양 측판(61)과 수개의 반지름 방향 강도 보강편(62)에는 도 3과 같이 정해진 간격을 두고 수개의 결착수단(65)을 결합하기 위한 결착수단 통과공(64)들을 천공하여 주면 파라볼릭형 집광기를 제작하기 위한 반사판(6)들의 제조가 완료된다.In this manner, the
이때, 상기 결착수단(65)은 반사판(6)들의 상호 접촉부로 서로 인접한 측판(61)들을 직접 결속시켜 주는 수개의 볼트(651)와 너트(652) 및 와셔(653)를 포함하여 상호 결합된 상태를 갖는 반사판(6)들의 결합력을 강화시켜 주기 위한 수개의 와이어(654)를 포함하게 되며, 상기 결착수단 통과공(64)은 볼트 통과공(641) 및 와이어 통과공(642)을 포함하게 된다.In this case, the fastening means 65 includes
한편, 상기와 같이 제조된 집광기용 에프알피 반사판(6)을 이용하여 파라볼릭형 집광기를 제작하고자 할 때에는 먼저, FRP로 성형된 상태에서 내면에 반사면(7)이 구비된 수개의 반사판(6)을 상호 인접 배치한 다음, 양 측면에서 각각 배면 방향으로 돌출 성형된 형태를 갖고 서로 인접된 반사판(6)들의 측판(61)에 천공된 볼트 통과공(641)에 각각 결착수단(65)인 수개의 볼트(651)를 삽입 설치하고, 각각의 볼트(651)에 와셔(653)와 너트(652)를 체결시켜 주게 되면 수개의 반사판(6)들이 파라볼릭 형태로 결합된 형태를 갖는다.On the other hand, when manufacturing a parabolic condenser using the
이와 같이 결착수단(65) 중 수개의 볼트(651)와 너트(652) 및 와셔(653)만을 이용하여 반사판(6)들의 접촉부인 측판(61)들만을 상호 결합한 상태에서는 태풍 등이 집광기에 가해질 경우 반사판(6)들이 상호 결합된 측판(61) 등이 까지는 등의 손상을 입을 우려가 있다.Thus, a typhoon or the like may be applied to the collector in a state in which only the
따라서, 본 발명에서는 상기 반사판(6)들의 양 측판(61)을 포함하여 수개의 반지름 방향 강도 보강편(62)에 각각 정해진 간격을 두고 천공된 수개의 와이어 통과공(642)에 도 4와 같이 피아노 선을 포함하는 적어도 1-3개의 와이어(654)를 끼워 파라볼릭 형태를 갖는 집광기의 반사판(6)들을 일체로 고정시켜 줌으로써 반사판(6)들이 이중으로 고정되어 태풍 등에도 견딜 수 있는 결합 강도를 갖게 된다.Accordingly, in the present invention, as shown in FIG. 4, the
도 2는 상기와 같이 제작된 파라볼릭형 집광기의 중앙에는 수집된 태양열과 열교환하는 열매체가 유동하는 코일형 배관을 수용하는 수용부가 형성된 집열부를 구비시킨 상태에서, 지면에 고정 설치되는 지지판(8)의 상부에 태양의 위치에 대응하여 파라볼릭형 집광기 자체를 수평방향으로 자동 회전시켜 주는 수평방향 회동수단(9)이 구비되고, 상기 수평방향 회동수단(9)의 상면에는 지지대(10)가 수직방향으로 설치됨은 물론 상기 지지대(10)와 집광기 고정구(12) 사이에는 파라볼릭형 집광기 자체의 수직방향 각도를 태양의 위치에 대응하여 자동으로 회전시켜 주는 수직방향 회동수단(10)이 구비되며, 상기 수평방향 회동수단(10)의 상부에 설치된 집광기 고정구(12)에 고정 설치하여 사용하게 하는 상태를 보인 사시도이다.FIG. 2 is a
이와 같이 본 발명에서는 파라볼릭형 집광기를 제작하는데 필요한 반사판(6)을 성형함에 있어서 반사판(6)의 내면과 배면 형상에 대응하는 형상이 음각으로 성형된 상,하 금형을 이용함은 물론 재질은 내식성이 우수하며 가볍고 강하며 단열성이 높고, 열변형이 낮으며 전기절연성이 우수하고 설계 및 가공이 자유롭고 간편한 특징을 갖는 FRP를 이용하여 제작하고, 또한 각각의 반사판(6) 내면에는 밀러 필름을 부착하거나 혹은 스프레이 형태로 크롬 도막 등을 입혀 반사면(7)을 형성함으로써 태양열 발생 효율을 기존 2차원 면 대비 대폭 향상시킬 수 있다.As described above, in the present invention, in forming the
또한, 상기한 수개의 반사판(6)을 수개의 볼트와 너트 등과 같은 결착수단(65)을 이용하여 상호 결합시켜 주는 방식을 통해 3차원 형상의 파라볼릭형 집광기를 제작함으로써 반사판 및 집광기 자체의 제조가 매우 용이함은 물론 구조가 심플하며 강도는 매우 강하나 무게는 가벼워 집광기의 설치 및 유지/보수 비용을 대폭 절감할 수 있다.In addition, by manufacturing the three-dimensional parabolic condenser by the method of coupling the several reflecting
뿐만 아니라, 수개의 반사판(6)들이 수개의 볼트와 너트 등에 의해 파라볼릭 형태로 결합된 집광기의 반사판(6)들 배면에 수개의 와이어(654)를 이용하여 2중으로 결착시켜 줌으로써 태풍 등에도 손상 및 소손되지 않고 외부 환경에 잘 견디게 되어 집광기 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.
In addition,
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
It should be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
4a, 4b : 목형 5a, 5b : 상,하 금형
6 : 반사판
61 : 측판 62 : 반지름 방향 강도 보강편
63 : 원주방향 강도 보강돌기 64 : 결착수단 통과공
641 : 볼트 통과공 642 : 와이어 통과공
65 : 결착수단
651 : 볼트 652 : 너트
653 : 와셔 654 : 와이어
7 : 반사면 8 : 지지판
9 : 수평방향 회동수단 10 : 지지대
11 : 수직방향 회동수단 12 : 집광기 고정구
13 : 집열부4a, 4b: die 5a, 5b: upper and lower molds
6: reflector
61: side plate 62: radial strength reinforcement
63: circumferential strength reinforcement projection 64: fastening means through hole
641: bolt through hole 642: wire through hole
65: binding means
651: bolt 652: nut
653: washer 654: wire
7: reflection surface 8: support plate
9 horizontal rotation means 10 support
11: vertical rotation means 12: condenser fixture
13: heat collector
Claims (9)
상기한 두 목형을 이용하여 FRP로 부채꼴형 반사판을 성형하기 위한 상,하 금형을 음각으로 성형하는 단계와;
음각으로 된 상기 상,하 금형을 상호 결합한 상태에서 그들 사이에 형성된 공간부로 FRP를 충진시켜 원하는 형상의 반사판들을 성형하는 단계와;
FRP로 성형된 반사판의 내면에 반사면을 성형하는 단계와;
상기 반사판의 배면 양 측면을 포함하여 그 사이에서 반지름 방향으로 정해진 간격 및 각도를 두고 돌출 성형된 측판과 수개의 반지름 방향 강도 보강편에 정해진 간격을 두고 수개의 결착수단을 결합하기 위한 결착수단 통과공들을 천공하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법.
Manufacturing two wooden dies with an embossed shape such that the overall shape has a fan shape and the inner surface has a shape corresponding to an inner surface and a back shape of a reflecting plate having a predetermined curvature;
Engraving the upper and lower molds by engraving the upper and lower molds to form a fan-shaped reflector plate by FRP using the two wood dies;
Molding the reflector plates of a desired shape by filling the FRP into the space portion formed therebetween in a state in which the upper and lower molds are engraved with each other;
Forming a reflective surface on an inner surface of the reflective plate formed of FRP;
A binding means through-hole for coupling several binding means at both sides of the rear surface of the reflecting plate and at a predetermined interval and angle in a radial direction therebetween, and a predetermined distance between the side plate formed in the radial direction and several radial strength reinforcing pieces. Perforating them; manufacturing method of the FRP reflector for a light collector, characterized in that consisting of.
부채꼴 형상을 갖는 상기 반사판의 양 측면 사이 각도는 30도, 40도, 45도, 60도 중 어느 한 각을 갖도록 성형한 것을 특징으로 하는 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법.The method according to claim 1,
An angle between both sides of the reflector having a fan shape is molded to have any one of 30 degrees, 40 degrees, 45 degrees, 60 degrees.
상기 반사판의 길이는 2-4m를 갖도록 성형하여 수개의 반사판을 이용하여 파라볼릭형 집광기를 제작하였을 때 그 지름이 4-8m를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법.
The method according to claim 1,
The length of the reflecting plate is formed to have a length of 2-4m when manufacturing a parabolic condenser using a number of reflecting plate to have a diameter of 4-8m characterized in that the FRP reflector for a light collector.
상기 반사판의 내면 곡률은 반사판들에 의해 제작되는 집광기의 지름에 대응하여 서로 다른 곡률을 갖게 설계되는 것을 특징으로 하는 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법.
The method according to claim 1,
The inner surface curvature of the reflecting plate is a manufacturing method of the FRP reflector for a light collector, characterized in that designed to have a different curvature corresponding to the diameter of the light collector produced by the reflecting plates.
상기 반사판의 배면에서 원주방향으로는 수개의 원주방향 강도 보강돌기를 정해진 간격을 두고 일체로 더 돌출 성형하여 양 측판과 수개의 반지름 방향 강도 보강편이 상호 격자 모양을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법.
The method according to claim 1,
The circumferential direction of the reflector plate in the circumferential direction several circumferential strength reinforcement protrusions are integrally further protruded at a predetermined interval so that both side plates and several radial strength reinforcement pieces have a mutual grid shape. Method of manufacturing Alfie reflector.
상기 반사면은 0.1-0.2t를 갖는 밀러 필름을 부착하여 성형하거나 또는 크롬을 정해진 두께로 스프레이하여 도막으로 성형한 것을 특징으로 하는 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법.
The method according to claim 1,
The reflective surface is formed by attaching a Miller film having a thickness of 0.1-0.2t, or by forming a coating film by spraying chromium in a predetermined thickness.
상기 결착수단은 반사판들의 상호 접촉부를 직접 결속시켜 주는 수개의 볼트와 너트 및 와셔를 포함하여 상호 결합된 상태를 갖는 반사판들의 결합력을 강화시켜 주는 수개의 와이어를 포함하며, 상기 결착수단 통과공은 볼트 통과공 및 와이어 통과공을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광기용 에프알피 반사판의 제조방법.
The method according to claim 1,
The binding means includes several bolts for fastening the mutual contact portions of the reflecting plates, and several wires for strengthening the bonding force of the reflecting plates having a mutually coupled state, including several bolts, nuts and washers. A manufacturing method of the FRP reflector for a light collector comprising a through hole and a wire through hole.
Bolt-through holes drilled in the side plates of the reflecting plates, each of which is formed in the form of FRP adjacent to each other with a reflecting plate provided with a reflecting surface on the inner side adjacent to each other, and protruded in the rear direction on each side and adjacent to each other And a plurality of bolts, each of which is a fastening means, are inserted into the plurality of bolts, and a plurality of reflecting plates are coupled in a parabolic form by fastening washers and nuts to the respective bolts.
상기 반사판들의 양 측판을 포함하여 수개의 반지름 방향 강도 보강편에 각각 정해진 간격을 두고 천공된 수개의 와이어 통과공에 피아노 선을 포함하는 1-3개의 와이어를 더 끼워 파라볼릭 형태를 갖는 집광기의 반사판들을 일체로 고정한 것을 특징으로 하는 집광기용 에프알피 반사판을 이용한 파라볼릭형 집광기.
The method according to claim 8,
Reflector of the condenser having a parabolic shape by inserting 1-3 wires including piano wires into a plurality of wire through holes drilled at predetermined intervals in each of the radial strength reinforcement pieces including both side plates of the reflecting plates. Parabolic condenser using the FRP reflector for the condenser, characterized in that the fixed integrally.
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