KR20130053201A

KR20130053201A - 태양열 난방장치

Info

Publication number: KR20130053201A
Application number: KR1020110118839A
Authority: KR
Inventors: 고건진; 유원영
Original assignee: 고건진; 유원영
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2013-05-23

Abstract

본 발명의 태양열 난방장치는 옥외에 설치되는 태양열 집열판과; 실내에 설치되는 축열탱크와; 상기 축열탱크의 내부에 설치되는 열교환기와; 상기 태양열 집열판과 열교환기의 사이에 마련되는 열매체 배관과; 상기 열매체 배관에 설치되어 열매체를 순환시키는 순환펌프와; 상기 순환펌프의 동작을 제어하는 순환제어부와; 상기 축열탱크에 접속되는 난방수 배관;을 포함하며, 상기 태양열 집열판의 출구측에 설치되고, 하나의 입구 및 적어도 두 개 이상의 출구가 마련되는 방향절환밸브와; 상기 방향절환밸브의 한 출구측과 상기 열교환기의 입구측 사이에 마련되는 가열유로와; 상기 방향절환밸브의 다른 출구측과 상기 열교환기의 입구측 사이에 마련되는 감열유로와; 상기 감열유로에 설치되는 라디에이터와; 상기 라디에이터를 냉각시키는 냉각팬과; 상기 방향절환밸브 및 냉각팬의 작동을 제어하는 냉각제어부;를 더 포함하는 것으로, 축열탱크의 난방수가 설정온도 이상이 되면 열매체가 라디에이터를 통과하면서 냉각되므로 축열탱크의 난방수 온도가 과도하게 상승되지 않도록 할 수 있게 되며, 열매체 배관과 축열탱크, 난방수 배관의 과도한 압력 상승으로 인한 구성부품의 손상이나 누수, 폭발 등을 방지할 수 있게 됨은 물론 구성부품의 내구성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

Description

태양열 난방장치 {A SOLAR HEAT BOILER }

본 발명은 태양열 난방장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 축열탱크에 채워진 난방수가 일정온도를 넘게 되면 열매체를 냉각하여 축열탱크의 난방수가 과열되지 않도록 하는 것에 의해 열매체 배관, 난방수 배관 등의 손상을 방지할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

도 1에는 종래의 태양열 난방장치의 구성도가 도시되어 있다.

일반적으로 태양열 난방장치(200)는 도 1과 같이 옥외에 설치되는 태양열 집열판(201)과; 실내에 설치되는 축열탱크(202)와; 상기 축열탱크(202)의 내부에 설치되는 열교환기(203)와; 상기 태양열 집열판(201)과 열교환기(203)의 사이에 마련되는 열매체 배관(204)과; 상기 열매체 배관(204)에 설치되어 열매체를 순환시키는 순환펌프(205)와; 상기 순환펌프(205)의 동작을 제어하는 순환제어부(206)와; 상기 축열탱크(202)에 접속되는 난방수 배관(207);을 포함하는 형태로 구성된다.

상기 태양열 난방장치에 있어서 열매체 배관(204)에 설치된 순환펌프(205)를 통해 순환되는 열매체는 태양열 집열판(201)을 통과하는 과정에서 가열된 다음, 열교환기(203)를 통과하는 과정에서 축열탱크(202)에 채워진 난방수와 열교환작용을 하면서 축열탱크(202)의 난방수를 가열하게 된다.

그리고 순환제어부(206)는 태양열 집열판(201)의 온도가 축열탱크(202)의 온도보다 높으면 순환펌프(205)를 작동시켜 축열탱크(202) 내의 난방수를 가열하게 된다.

그런데 도 1의 종래의 태양열 난방장치(200)에 있어서는 축열탱크(202)의 난방수 온도가 일정온도이상으로 높아지게 되더라도 태양열 집열판(201)의 온도가 축열탱크(202)의 온도보다 높으면 축열탱크(202)의 난방수가 계속 가열되므로 열매체 배관(204)의 내부 압력이 상승됨은 물론 축열탱크(202) 및 그에 접속된 난방수 배관(207)의 내부 압력이 상승하게 되고, 그에 따라 열매체 배관(204), 축열탱크(202), 난방수 배관(207)을 비롯한 구성부품이 손상되어 누수가 발생되고, 각 구성부품의 내구성이 저하되며, 심한 경우 열매체 배관(204), 축열탱크(202), 난방수 배관(207) 등의 구성부품의 폭발의 우려도 있게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 축열탱크의 난방수가 과열되는 것을 방지하는 것에 의해 구성부품의 손상이나 폭발을 방지하고, 구성부품의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 태양열 난방장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양열 난방장치는, 옥외에 설치되는 태양열 집열판과; 실내에 설치되는 축열탱크와; 상기 축열탱크의 내부에 설치되는 열교환기와; 상기 태양열 집열판과 열교환기의 사이에 마련되는 열매체 배관과; 상기 열매체 배관에 설치되어 열매체를 순환시키는 순환펌프와; 상기 순환펌프의 동작을 제어하는 순환제어부와; 상기 축열탱크에 접속되는 난방수 배관;을 포함한다.

아울러 본 발명의 태양열 난방장치는 상기 태양열 집열판의 출구측에 설치되고, 하나의 입구 및 적어도 두 개 이상의 출구가 마련되는 방향절환밸브와; 상기 방향절환밸브의 한 출구측과 상기 열교환기의 입구측 사이에 마련되는 가열유로와; 상기 방향절환밸브의 다른 출구측과 상기 열교환기의 입구측 사이에 마련되는 감열유로와; 상기 감열유로에 설치되는 라디에이터와; 상기 라디에이터를 냉각시키는 냉각팬과; 상기 방향절환밸브 및 냉각팬의 작동을 제어하는 냉각제어부;를 더 포함한다.

본 발명의 태양열 난방장치에 있어서 순환제어부 및 냉각제어부, 그리고 순환펌프 및 냉각팬은 태양전지를 통해 전원을 공급받는다.

본 발명의 태양열 난방장치에 있어서는 축열탱크의 난방수가 설정온도 이상이 되면 냉각제어부가 방향절환밸브를 작동시켜 열매체를 라디에이터가 설치된 감열유로로 유도하고 열매체를 냉각시켜 열교환기로 공급하게 되므로 축열탱크의 난방수 온도가 과도하게 상승되지 않도록 할 수 있게 되며, 그에 따라 열매체 배관과 축열탱크, 난방수 배관의 과도한 압력 상승으로 인한 구성부품의 손상이나 누수, 폭발 등을 방지할 수 있게 됨은 물론 구성부품의 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 태양열 난방장치의 구성도
도 2는 본 발명의 태양열 난방장치의 구성도

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 기술 내용을 첨부도면에 의거하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 발명의 태양열 난방장치의 구성도가 도시되어 있다.

도 2와 같이 본 발명의 태양열 난방장치(100)는 옥외에 설치되는 태양열 집열판(101)과; 실내에 설치되는 축열탱크(102)와; 상기 축열탱크(102)의 내부에 설치되는 열교환기(103)와; 상기 태양열 집열판(101)과 열교환기(103)의 사이에 마련되는 열매체 배관(104)과; 상기 열매체 배관(104)에 설치되어 열매체를 순환시키는 순환펌프(105)와; 상기 순환펌프(105)의 동작을 제어하는 순환제어부(106)와; 상기 축열탱크(102)에 접속되는 난방수 배관(107);을 포함한다.

아울러 본 발명의 태양열 난방장치(100)는 상기 태양열 집열판(101)의 출구측에 설치되고, 하나의 입구 및 적어도 두 개 이상의 출구가 마련되는 방향절환밸브(111)와;

상기 방향절환밸브(111)의 한 출구측과 상기 열교환기(103)의 입구측 사이에 마련되는 가열유로(112)와;

상기 방향절환밸브(111)의 다른 출구측과 상기 열교환기(103)의 입구측 사이에 마련되는 감열유로(113)와;

상기 감열유로(113)에 설치되는 라디에이터(114)와;

상기 라디에이터(114)를 냉각시키는 냉각팬(115)과;

상기 방향절환밸브(111) 및 냉각팬(115)의 작동을 제어하는 냉각제어부(116);를 더 포함한다.

도시된 실시예에서 순환제어부(106) 및 냉각제어부(116), 그리고 순환펌프(105) 및 냉각팬(115)은 태양전지(108)를 통해 전원을 공급받도록 구성되어 있다.

도면부호 중 미 설명부호 (121)은 난방수 온도센서, (122)는 열매체 온도센서이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 태양열 난방장치(100)에 있어서는 축열탱크(102)의 난방수 온도가 설정온도 이상이 되면 냉각제어부(115)를 통해 방향절환밸브(111)를 작동하여 열매체를 감열유로(113)로 유도하는 동시에 냉각팬(115)을 작동시켜 라디에이터(114)를 통과하는 열매체를 냉각시킴으로써 축열탱크(102)의 난방수 온도가 상승하는 것을 방지하게 되며, 그에 따라 열매체 배관(104), 축열탱크(102), 난방수 배관(107)의 압력이 과도하게 상승하지 않도록 하게 된다.

즉, 본 발명의 태양열 난방장치(100)에 있어서 순환제어부(106)는 태양열 집열판(101)의 온도가 축열탱크(102)의 온도보다 높으면 순환펌프(105)를 작동시키게 되고, 순환펌프(105)가 작동되면 열매체 배관(104)에 따라 열매체가 순환하게 된다.

상기에서 정상적인 열매체 순환상태라면 열매체가 가열유로(112)를 경유하게 되며, 이 때 태양열 집열판(201)을 통과하는 과정에서 가열된 열매체는 방향절환밸브(111)와 가열유로(112)를 거쳐 열교환기(103)로 공급되고, 열매체가 열교환기(103)를 통과하는 과정에서 축열탱크(102)의 난방수가 가열된다.

한편, 본 발명의 태양열 난방장치(100)에 있어서 축열탱크(102)의 난방수 온도가 설정온도 이상이 되면 냉각제어부(115)는 방향절환밸브(111)를 작동하여 가열유로(112)로 순환되던 열매체를 감열유로(113)로 유도하는 동시에 냉각팬(115)을 작동시켜 라디에이터(114)를 통과하는 열매체를 냉각시키게 되며, 그에 따라 열교환기(103)로 공급되는 열매체의 온도가 저하되고, 축열탱크(102)의 난방수 온도가 상승되지 않게 되지 않게 될 뿐 아니라 열매체 배관(104), 축열탱크(102), 난방수 배관(107)의 압력이 상승되지 않게 된다.

이처럼 본 발명의 태양열 난방장치(100)는 축열탱크(102)의 난방수가 과도하게 온도 상승되지 않도록 하는 것에 의해 열매체 배관(104), 축열탱크(102), 난방수 배관(107)의 과도한 압력 상승을 방지할 수 있게 되고, 구성부품의 손상 및 누수, 폭발 등을 방지하는 동시에 구성부품의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 태양열 난방장치
101 : 태양열 집열판
102 : 축열탱크
103 : 열교환기
104 : 열매체 배관
105 : 순환펌프
106 : 순환제어부
107 : 난방수 배관
111 : 방향절환밸브
112 : 가열유로
113 : 감열유로
114 : 라디에이터
115 : 냉각팬
116 : 냉각제어부

Claims

옥외에 설치되는 태양열 집열판(101)과; 실내에 설치되는 축열탱크(102)와; 상기 축열탱크(102)의 내부에 설치되는 열교환기(103)와; 상기 태양열 집열판(101)과 열교환기(103)의 사이에 마련되는 열매체 배관(104)과; 상기 열매체 배관(104)에 설치되어 열매체를 순환시키는 순환펌프(105)와; 상기 순환펌프(105)의 동작을 제어하는 순환제어부(106)와; 상기 축열탱크(102)에 접속되는 난방수 배관(107);을 포함하는 태양열 난방장치에 있어서,
상기 태양열 집열판(101)의 출구측에 설치되고, 하나의 입구 및 적어도 두 개 이상의 출구가 마련되는 방향절환밸브(111)와;
상기 방향절환밸브(111)의 한 출구측과 상기 열교환기(103)의 입구측 사이에 마련되는 가열유로(112)와;
상기 방향절환밸브(111)의 다른 출구측과 상기 열교환기(103)의 입구측 사이에 마련되는 감열유로(113)와;
상기 감열유로(113)에 설치되는 라디에이터(114)와;
상기 라디에이터(114)를 냉각시키는 냉각팬(115)과;
상기 방향절환밸브(111) 및 냉각팬(115)의 작동을 제어하는 냉각제어부(116);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 난방장치.
청구항 1에 있어서,
상기 순환제어부(106), 냉각제어부(116), 순환펌프(105), 냉각팬(115)이 태양전지(108)에서 얻어진 전기로 구동되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방장치.