KR20140146692A - 태양광 냉난방 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 태양광 냉난방장치는 한개 이상의 태양전지셀(12)이 배열부착된 창호유리모듈(10)이 수용된 창호프레임(13)과; 상기 창호프레임(13)이 수용되는 창틀프레임(14)을 통해 태양전지셀(12)의 전원을 열전소자모듈(15)로 단락 공급하는 단자슬롯모듈(30)과; 상기 단자슬롯모듈(30)의 극성을 제어하는 전원제어모듈(20)과; 고정식 창호유리,창호프레임, 창틀프레임, 벽면 중 선택되는 어느 한 개소에 설치하는 열전소자모듈(15)로 이루어진 수단으로 그 활용범위는 실내의 미닫이나 여닫이 방식의 창호 및 건물외벽의 커튼월과 고정창호, 고정유리창호, 차량 양쪽도어나 후방유리창호등 다양한 개소에 설치하여 냉난방을 제공토록 하며, 특히 각 구성수단 모듈단위로 유지보수가 간편하고, 고정되거나 개폐되는 다양한 창호나 벽 등에 간단하게 설치되는 유용한 발명인 것이다.
Description
본 발명은 태양광 냉난방장치에 관한 것으로, 상세히는 창호나 벽면에 설치하는 태양광 냉난방 장치로 창호나 벽면에 설치한 태양전지셀로 생산된 전력으로 실내에 냉난방을 하는 태양광 냉난방장치에 관한 것이다.
최근 건축물의 벽면이나 외면에 설치한 커튼월에 태양전지를 부착하여, 태양전지로부터 얻어지는 전력을 별도의 배터리에 축전시켜 이를 통해 난방장치 또는 냉방장치를 가동시키는 방식으로 글라스표면의 표면에 박막형 태양전지를 부착형성하고, 이들 글라스 패널이 고정 설치되게 한 알루미늄 새시부재는 단열재를 통해 분할 형성함과 동시에 새시부재에 밀착되도록 별도의 열전모듈을 삽입 형성하되, 박막형 태양전지로부터 얻어지는 전기가 상기의 열전소자로 전달되게 하여 열전소자의 특성에 따라 실내측 새시부재가 냉각 또는 발열 되게 구성한 수단으로 공개특허 10-2012-0118909호에 대한 선원기술이 있지만, 상기와 같이 실내측 새시와 실외측 새시간에 글라스패널 표면에 박막형 태양전지를 부착형성하는 안치홈부 사이의 실내측 새시부재와 실외측 새시부재 중간에 형성하는 단열재에 의해 실내측과 실외측간에 전열을 차단하는 방식이나, 상기와 같은 방식의 새시부재의 단열재에는 수지가 함입된 것으로 화재시에는 실내측 새시부재와 실외측 새시부재가 분리되어, 외부로 이탈되는 위험성이 있는 실정이다.
또한, 태양전지와 열전모듈간은 서로 전기적으로 연결이 이루어진 것으로, 이에 대한 상세한 실시예는 제시되지 않았으나, 새시부재내에 수반되어야 함을 알 수 있다.
한편, 등록특허 제10-1135974호에 따른 건물장착형 태양전지창호의 지지프레임과 이를 이용한 건물장착형 태양전지창호에 따르면, 종전에 단자함 일측에 연결된 전선을 전력공급대상물에 연결하기 위해 지지프레임 내측으로 삽입하는 방식으로 삽입홀내 습기 및 부식을 촉진하거나, 이물질에 의한 전선손상 문제 등을 해결하기 위한 것으로, 태양전지패널의 일측면에 결합된 단자부로부터 인출된 전선이 지지프레임에 형성된 전선인입홈에 삽입되게 함으로써,지지프레임과 태양전지패널간 이격공간이 발생되는 것을 방지하여, 방수성 및 내구성을 향상시키도록 하는 방식으로 주로 건물장착형 고정형 태양전지창호와 같이 한정된 범주내로 이용하는 방식이다.
또, 종전 공개특허 제10-2011-0116817호 '열전모듈을 이용한 건축용 단열재'에 따르면,건축물의 벽체 또는 바닥재에 삽입되는 건축용 단열재에 관한 것으로, 열전소자를 포함하는 열전모듈과; 열전모듈에 전원을 공급하는 전원모듈과; 전원공급모듈에서 열전모듈로 공급되는 전원의 크기 및 극성을 제어하는 전원제어모듈로 이루어지는 것으로 건축물에 태양전지패널이 구비되어 있는 경우에는 단열을 위해 별도의 추가적인 비용 투입을 최소로 한다지만, 고가의 열전소자를 건축물의 벽체 또는 바닥재에 삽입하는 방식으로 건축비가 과다하여 현실적으로 적용되기 어려운 실정이다.
또 다른 국내 공개특허 10-2011-0065715의 경우에는 "태양전지를 수용한 복층유리"의 경우에는 태양전지를 수용한 복층유리로 복층유리를 구성하는 한쌍의 밀봉된 단열부 내부를 구성하는 유리 일측면에 부착 수용되게 하고, 태양전지가 일정거리 떨어져 이웃하는 또 다른 태양전지와 전기적으로 연결되고 최종적으로 외부와 연결되는 콘센트에 전기적으로 연결되는 구성이나, 직·병렬로 연결한 태양전지모듈의 배선은 스페이서 일측에 형성한 센트로 복층유리내에 수용된 태양전지모듈에서 생산된 전기를 복층유리를 수용하는 창호나 창틀외부로 전기적으로 인출하는 방식이지만 상세한 실시예가 없는 것으로, 이와 같은 전기적인 인출은 일반적인 건축물 외벽체에 설치하는 태양전지모듈의 전기적인 인출과 같이, 창틀내부 등에 설치하는 복잡한 전기배선방식으로 여전히 해결되지 않은 과제라 할 수 있을 것이다.
또 다른 국내 공개특허 10-2011-0045520호 건물 일체형 태양광 외장재구조에 따르면, 다수의 태양전지 셀이 배열되어 측부에 접속 배선함이 마련된 태양전지모듈과; 상기 태양전지모듈을 지지하며 이웃하는 태양전지 모듈을 연결하도록 이루어진 트랜섬 및 멀리언을 구비하는 프레임;을 포함하고 상기 접속 배선함으로부터 인출된 전선들은 트랜섬을 관통하여 결선 된 구성으로 전선 배선함 및 전선이 외부로 노출되지 않는 대신 트랜섬 및 멀리언을 구비하는 프레임내에 복잡하게 관통연결되는 구성으로 유지보수 및 시공성이 간편치 못한 실정이다.
다음의 등록특허 제10-1021587호 건물 일체형 태양광 모듈에서는 태양광이 입사되는 입사면과, 상기 입사면과는 수직한 측면들을 갖는 평판형상의 도광부재; 및 상기 도광부재의 가장자리에 상기 입사면과는 수직하게 상기 측면들에 배치되는 태양전지판을 포함하되, 상기 도광부재는 상기 입사면을 통해 입사되는 태양광이 상기 태양전지판을 향하도록 태양광을 안내하는 광학적패턴을 구비하는 것으로, 태양전지판이 프레임테두리 내부로 배치되는 방식으로, 종전에 태양전지모듈을 건축물 외장면 또는 유리나 페어유리면에 배치하는 방식에 비해 실내채광율이 좋으나, 역시 프레임사이에 마련된 태양전지판의 전선을 전력공급대상물에 연결하기 위해 지지프레임 내측으로 삽입하는 방식으로 복잡하고 시공비가 높은 전기배선방식이며, 최근 개발되는 투명태양전지인 구상셀에 변환효율과 빛이 투과되는 것을 감안하면, 수광면적에 비해 프레임내부에 배치하는 태양전지판만으로는 변환 효율면에 있어 저조한 점이 여전히 해결되지 않은 과제라 할 수 있다.
상기와 같은 점을 감안하여, 본 발명의 목적은 창호유리나 벽면에 설치한 태양전지셀로 생산된 전력으로 실내에 냉난방을 하는 태양광 냉난방장치를 제공하고자 하는 것이다.
특히, 실내측 창호유리,창호프레임,창틀프레임,벽면등 다양한 개소에 시공과 유지보수가 간편하고, 고정되거나 개폐되는 다양한 창호 등에 폭넓게 설치가 용이하도록 하는 태양광 냉난방장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 점을 감안하여, 본 발명에서는 한개 이상의 태양전지 셀(12)이 배열부착된 창호유리모듈(10)이 수용된 창호프레임(13)과; 상기 창호프레임(13)이 수용되는 개폐식 창틀프레임(14)을 통해 태양전지셀(12)의 전원을 열전소자모듈(15)로 단락공급하는 단자슬롯모듈(30)과; 상기 단자슬롯모듈(30)의 극성을 제어하는 전원제어모듈(20)과; 실내측 창호프레임,창틀프레임,벽면등 다양한 개소에 설치가 간편한 열전소자모듈(15)을 포함함을 특징으로 하는 태양광 냉난방장치에 의하여, 시공과 유지보수가 간편하고, 고정되거나 개폐되는 다양한 창호 등에 폭넓게 설치가 용이하도록 하는 효과 제공하도록 하였다.
한편, 창호프레임배선커넥터(31)가 구비된 창호유리모듈(10)은 창틀프레임배선커넥터(32)에 구비설치된 창틀프레임(14)과 같이, 모듈단위로 별도 제작되어 양산성이 높고, 현장에서는 창틀프레임에 창호유리모듈의 조립설치가 매우 간편하여, 시공이 용이하게 되는 효과를 제공하도록 하였다.
또, 창문을 열고 닫는 창의 경우 창호유리모듈(10)은 창호유리모듈을 개방한 상태에서는 태양전지셀(12)에서 발전하는 전력의 송전을 일시 중단시키고, 창호유리모듈을 닫은 상태에서만 생산된 전력으로 실내외 냉난방을 수행하거나, 전원제어모듈(20) 냉방,난방,외부 전송, USB을 선택하도록 하는 특징과, 고정창이나 벽체의 경우 항시 전력을 생산하되 전원제어모듈(20)에서 선택조절하는 특징이 있는 것으로 그 활용범위는 실내의 미닫이나 여닫이 방식의 창호 및 건물외벽에 설치하는 고정창호 및 건물외벽체에 설치하거나,차량도어문이나, 후방 유리 창호 등 다양한 개소에 설치하여 냉난방을 제공하도록 하였다.
본 발명에 따른 한개이상의 태양전지 셀(12)이 배열부착된 창호유리모듈(10)이 수용된 창호프레임(13)과; 상기 창호프레임(13)이 수용되는 개폐식 창틀프레임(14)을 통해 태양전지 셀(12)의 전원을 열전소자(16)로 단락공급하는 단자슬롯모듈(30)과; 상기 단자슬롯모듈(30)의 극성을 제어하는 전원제어모듈(20)과; 실내측 창호프레임,창틀프레임,벽면등 다양한 개소에 설치가 간편한 열전소자모듈(15)을 포함하여 구성되는 태양광 냉난방장치는 다수개의 태양전지 셀(12)이 배열된 창호유리모듈(10)이 수용된 창호프레임(13)과; 상기 창호프레임이 수용되는 개폐식 창틀프레임(14)을 통해 태양전지셀(12)의 전원을 열전소자(16)로 단락 공급하는 단자슬롯모듈(30)과; 상기 단자슬롯모듈의 극성을 제어하는 전원제어모듈(20)과; 실내측 창호프레임,창틀프레임,벽면등 다양한 개소에 설치가 간편한 열전소자모듈(15)로 이루어진 수단으로 시공과 유지보수가 간편하고, 고정되거나 개폐되는 다양한 창호 등에 폭넓게 설치가 용이하도록 하는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 창호프레임배선커넥터(31)가 구비된 창호유리모듈(10)은 창틀프레임배선커넥터(32)에 구비설치된 창틀프레임(14)과 같이, 모듈단위로 별도 제작되어 양산성이 높고, 현장에서는 창틀프레임에 창호유리모듈의 조립설치가 매우 간편하여, 시공이 용이하게 되는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 태양광을 이용한 냉난방장치의 모듈을 활용하여, 차량의 창호에 응용하여 차량 실내에 필요한 간이 전력과 차량 내부의 냉난방 보조장치로 활용할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 열고 닫는 창호의 경우 창호유리모듈(10)은 창틀프레임(14)으로 부터 오픈시켜 태양전지셀(12)에서 발전하는 전력의 송전을 일시 중단시키고, 창호유리모듈을 닫은 상태에서만 생산된 전력으로 실내외 냉난방을 수행하도록 하는 특징으로 그 활용범위는 실내의 개폐방식의 창호 및 건물외벽에 설치하는 고정창호 및 차량도어문이나, 차량의 후방 유리 창호 등 다양한 개소에 설치하여 냉난방을 제공토록 하는 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 주요부 계통 조립사시도
도 2는 본 발명에 따른 주요부 설치 사용상태 참고단면도
도 3은 본 발명에 따른 창틀프레임 내외부에 관통설치된 방열판과 열전소자의 사용상태 참고단면도
도 4는 도 3의 분리상태 조립사시도
5는 본 발명에 따른 태양전지셀이 포함된 창호유리모듈과 일체로 열전소자모듈 및 전원제어모듈이 창호프레임내부에 설치되는 본 발명의 또 다른 설치상태를 나타낸 조립사시도
도 6은 본 발명에 따른 주요부 사시도로 ⅰ)은 창호프레임배선커넥터 ⅱ)는 창틀프레임배선커넥터 참고사시도
도 7은 본 발명에 따른 열전소자의 참고 설치예시도로 ⅰ)은 실내외 설치간격이 좁은 경우 ⅱ)는 실내외 설치간격이 넓은 경우의 설치예시 단면도
도 8은 본 발명에 따른 전원공급모듈에서 열전모듈로 공급되는 전원의 극성을 제어하는 전원제어모듈의 참고사시도
도 2는 본 발명에 따른 주요부 설치 사용상태 참고단면도
도 3은 본 발명에 따른 창틀프레임 내외부에 관통설치된 방열판과 열전소자의 사용상태 참고단면도
도 4는 도 3의 분리상태 조립사시도
5는 본 발명에 따른 태양전지셀이 포함된 창호유리모듈과 일체로 열전소자모듈 및 전원제어모듈이 창호프레임내부에 설치되는 본 발명의 또 다른 설치상태를 나타낸 조립사시도
도 6은 본 발명에 따른 주요부 사시도로 ⅰ)은 창호프레임배선커넥터 ⅱ)는 창틀프레임배선커넥터 참고사시도
도 7은 본 발명에 따른 열전소자의 참고 설치예시도로 ⅰ)은 실내외 설치간격이 좁은 경우 ⅱ)는 실내외 설치간격이 넓은 경우의 설치예시 단면도
도 8은 본 발명에 따른 전원공급모듈에서 열전모듈로 공급되는 전원의 극성을 제어하는 전원제어모듈의 참고사시도
상기와 같은 목적을 이루기 위하여, 이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 일실시 구성을 알아보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 주요부 계통 조립사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 주요부 설치 사용상태 참고단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 창틀프레임 내외부에 관통설치된 방열판과 열전소자의 사용상태 참고단면도이며, 도 4는 도 3의 분리상태 조립사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 태양광 냉난방장치는 상기 도 1, 도 2, 도 3, 도 4의 도시된 바와 같이, 한개 이상의 태양전지셀(12)이 배열부착된 창호유리모듈(10)이 수용된 창호프레임(13)과; 상기 창호프레임(13)이 수용되는 창틀프레임(14)을 통해 태양전지셀(12)의 전원을 열전소자모듈(15)로 단락 공급하는 단자슬롯모듈(30)과; 상기 단자슬롯모듈(30)의 극성을 제어하는 전원제어모듈(20)과; 고정식 창호유리,창호프레임, 창틀프레임, 벽면 중 선택되는 어느 한 개소에 설치하는 열전소자모듈(15)을 포함하여 구성된다.
여기에서, 창호유리모듈(10)은 창호유리(11)에 부착배열된 한개 이상의 태양전지셀(12)에서 인출된 태양전지배선(12a)의 태양전지단자부(12b)를 창호유리 상측 일단에 배시부착하고, 상기 태양전지단자부(12b)만 제외하고 태양전지셀이 부착배열된 창호유리면에 박막필름을 코팅하는 것은 이는 당업자에 용이하게 실시될 수 있는 것이다.
다만, 상기에서 박막필름을 코팅하지 않고 창호유리(11)을 복층유리로 형성하는 경우에는 태양전지단자부(12b)가 노출되게 적층하는 복층유리 코너부는 직각으로 커팅 접합하는 것을 전제로 한다.
상기와 같이 창호유리(11)에 부착배열된 한개 이상의 태양전지셀(12)에서 인출된 태양전지배선(12a)의 태양전지단자부(12b)만 노출되게 부착배열된 창호유리(11)에 있어서, 도 4와 도 6의 도시와 같이, 일정규격으로 절단 조립된 창호프레임(13)의 외측 창틀레일홈(13a)부에서 창호유리(11)가 수용되는 내측 최상면에 인접되는 방향으로 세로로 천공한 구멍에 평면도시 '
'으로 절연 수지 사출된 우측편 슬롯(31a)의 일측면 상하로 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)가 이격 형성되게 각각 창호프레임단자조립돌부(31d)로 인서트 고착시키되, 상기 창호프레임P단자(31b)는 직선형태로; 창호프레임N단자(31c)는 ' 
'형태로 상기 창틀레임홈(13a) 양측에 내재되는 좌측편 슬롯(31a)의 채널내에 상하로 각각 이격 설치되고, 상기 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)의 양 선단은 끝단이 내측으로 모나지 않게 밴딩 설치된 창호프레임배선커넥터(31) 우측편 슬롯(31a)을 끼우고, 슬롯(31a) 좌측편에 형성된 채널바닥 복판에 형성된 슬롯고정피스공(31e)을 통해 조립피스(2)로 창틀레임홈(13a) 바닥에 밀착고정 시킨후, 상기 창호프레임(13) 내측에 도입된 창호프레임배선커넥터(31)의 우측편 슬롯(31a) 상하로 이격 설치된 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)에는 창호유리(11)에 노출된 태양전지단자부(12b)를 각각 대접시켜 간봉(13b)을 끼우고 씰링처리한 창호유리모듈(10)을 형성하여 양산 및 시공이 용이하게 되는 특징을 제공한다.
한편, 상기와 같은 개폐식 창호프레임(13)을 포함하는 창호유리모듈(10)의 창호프레임배선커넥터(31)을 통해 태양전지셀(12)의 전원을 실내·외측의 창틀프레임(14)을 관통해 설치한 열전소자모듈(15)에 온오프(one-off)시키는 창틀프레임배선커넥터(32)는 창틀레일(14a) 바닥 양측을 세로로 천공해 창틀프레임(14) 내측으로 클립양단을 밀어 넣은 평면도시 '
'의 형태로 상기 창틀프레임(14) 내측으로 설치되는 장변(長邊) 외측의 창틀프레임P단자(32b)와; 단변(短邊) 외측의 창틀프레임N단자(32c)는 창틀프레임의 천공부위에서 통전되지 않도록 절연체내에 매입되며, 창틀프레임(14) 외측으로 돌출된 창틀프레임P단자(32b)와;창틀프레임N단자(32c) 표면은 노출되는 것이다.
상기와 같이, 실내측 창틀프레임(14)에 설치하는 전원제어모듈(20)은 창호유리모듈(10)의 태양전지셀(12)에서 공급된 전력을 창호프레임배선커넥터(31)와 창틀프레임배선커넥터(32)로 이루어진 단자슬롯모듈(30)를 통해 창호유리모듈(10)의 태양전지셀(12)에서 생산된 전력의 단락과 극성을 제어시키는 수단으로 제공되는 것이다.
도 1과 도 4를 참조하여, 상기 전원제어모듈(20)의 상세한 구조를 알아보면, 전원제어모듈(20)은 P와 N 단자선 접속포트(22f)와 각각 일체로 형성된 단자어스피스공(21b)이 형성된 단자어스피스박스(21a)와 USB충전포트공(21c)이 일측편에 일체로 형성된 전원제어모듈바디(21)와; 상기 전원제어모듈바디(21)과 대향되어 전원제어모듈캡조립피스(22e)로 조립되는 커버의 내측 하편에는 4로 스위치회로를 내장하고, 외방으로 태양광전력전송선(22c)를 인출한 전원제어박스(22a)가 마련되며, 4로 스위치회로를 조절하는 설정다이얼(22d)이 외방으로 돌출조립 형성된 전원제어모듈캡(22)이 형성되는 것으로 전원제어모듈(20)을 이용해 냉방,난방, 전송, USB를 선택조정하도록 한 것이다.
참고로, 본 발명에 적용된 열전소자모듈(15)은 창호유리모듈(10)의 태양전지셀(12)에서 공급된 전력에 의해 열전소자(16)에서 발생하는 열을 열전소자방열판(17)에 의해 냉난방을 할 때, 열전소자 P극에 +전원을; N극에 -전원을 공급하면 P극의 열전소자방열판(17)이 방열을 하고, 반대측 N극의 열전소자방열판(17)은 냉각되고, 이와 반대로 열전소자에 극성을 달리하여 공급하면 반대로 P극의 열전소자방열판(17)이 냉각되고, 반대측 N극의 열전소자방열판(17)은 방열되는 특성을 이용하고자 하는 것이다.
다음은 상기와 같은 열전소자모듈(15)의 특성을 이용한 태양광을 이용한 냉난방장치의 일실시 조립구조를 첨부한 도면 도 4, 도 6을 참고하여 알아보면, 다음과 같다.
열전소자(16) 좌우편에 부착된 열전소자방열판(17)의 한쪽면은 실내로, 다른 쪽면은 실외로 설치하되, 상기 열전소자방열판(17)이 노출되는 부위를 제외한 실내외부재(3)에 단열재(1)를 부착하고 열전소자방열판(17) 규격 이상의 보조방열판(19)을 상기 열전소자방열판(17)에 대접시키되, 특히 실내외부재(3)의 이격거리를 감안해 실외쪽에 위치된 열전소자방열판(17)에 두께보강방열판(18) 또는, 창틀용보강방열스틱(18a)중 선택되는 수단을 내측에 부가한 보조방열판(19)을 실외로 부착 제공되는 것이다.
상기와 같이, 일정규격으로 절단 조립된 창틀프레임(14)에 마련된 창틀레일(14a)에 창호프레임(13)이 시건 상태일 경우 각각 조립설치된 창호유리모듈(10)의 창틀레일홈(13a)에 밀착 대향 설치된 각각의 창호프레임배선커넥터(31)와 접하는 상기 창틀레일(14a) 좌우변을 세로로 일정규격으로 천공한 구멍에 평면도시 '
'의 창틀프레임배선커넥터(32)를 끼워 창틀레일(14a)에 밀착고정 시킨후, 창틀프레임(14)내부로 매입된 상기 창틀프레임배선커넥터(32)의 장변(長邊)에 형성된 창틀프레임P단자(32b)와; 단변(短邊)에 형성된 창틀프레임N단자(32c) 위치까지 실내측의 상기 창틀프레임(14)에서 일정크기의 피스공(33b)을 각각 천공하고, 형성된 피스공(33b)에는 상기 전원제어모듈(20)의 전원제어모듈바디(21)에 마련된 단자피스어스공(21b)을 통해 절연체인 어스피스절연관(33a)를 각각 끼운 창틀프레임단자어스피스(33)로 상기 창틀프레임P단자(32b)와 창틀프레임N단자(32c)에 각각 관통해 형성하는 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 냉난방장치에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 창호유리모듈(10)의 창호유리(11)에 부착배열된 한개 이상의 태양전지셀(12)에서 인출된 태양전지배선(12a)의 태양전지단자부(12b)를 창호유리 상측 일단에 배시 부착하는 것은, 씰링 처리에 의해 비나 눈으로부터 흐르는 물기나 결로에 의해 발생할 수 있는 누전이나 합선의 위험을 배제하여 안전성을 높이는 효과를 제공하도록 한 것이다.
또, 본 발명의 태양광 냉난방장치에 따른 창호유리모듈(10)은 창호유리(11)에 부착배열된 한개 이상의 태양전지셀(12)에서 생산된 전력으로 실내측 창틀프레임(14)에 설치된 열전소자모듈(15)로 냉난방을 하면서,실내공기 환기를 하거나, 또는 창호를 열고 닫을 수 있어, 종전 벽면이나 외면에 고정 설치한 커튼 월에 태양전지를 부착하는 방식과 같이 출입이 곤란하고 개폐가 이루어지지 않는 방식에 비하여 사용이 편리하다.
또한, 본 발명의 태양광 냉난방장치에 따른 창호유리모듈(10)의 태양전지셀(12)에서 공급된 전력을 창호유리모듈(10)의 창호프레임(13)의 창틀레일홈(13a)에 설치하는 창호프레임배선커넥터(31)와 창틀프레임(14)의 창틀레일(14a)에 설치하는 창틀프레임배선커넥터(32)를 포함한 단자슬롯모듈(30)을 통해 실내측 창틀프레임(14)에 설치된 열전소자모듈(15)로 송전시키는 간편한 구조로 양산 및 시공이 용이하게 되는 작용효과를 제공하는 것으로, 종전 배선구조가 창틀내부등에 설치하는 복잡한 전기배선방식에 비하여 공기가 짧고 시공비가 저렴하다는 이점을 제공하는 것이다.
그리고 도 5는 본 발명에 따른 태양전지셀이 포함된 창호유리모듈과 일체로 열전소자모듈 및 전원제어모듈이 창호프레임내부에 설치되는 본 발명의 또 다른 설치상태를 나타낸 조립사시도로 상세히 알아보면 다음과 같다.
도 5와 같은 또 다른 실시예는 개폐가 되지 않는 고정식 창호프레임(13)에 설치하는 예이다.
이를 상세히 설명하면, 개폐되지 않는 고정식의 창호프레임(13) 내에 본 발명에 따른 태양광 냉난방장치를 조립하는 경우로 창호유리(11)의 일측 수직방향으로 창호유리태양전지셀(12)에서 인출된 태양전지단자부(12b)에 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)가 형성된 창호프레임배선커넥터(31)에 대접시키되, 창호프레임배선커넥터(31) 하측 공간에는 양면에 열전소자방열판(17)이 마련된 열전소자(16)의 실외측에는 두께보강방열판(18)을 대접시키고, 실내측에는 보조방열판(19)을 대접된 열전소자모듈(15)을 씰링처리하며, 열전소자(16)의 열전소자단자부(16a)는 창호프레임배선커넥터(31)상에 설치하는 전원제어모듈(20)의 태양광전력전송선(22c)과 결선처리하는 것이다.
상기 창호프레임배선커넥터(31)와 전원제어모듈(20) 간의 견선방식은 도 4에 실시된 바와 같이, 창틀프레임(14)의 창틀레일(14a)에 설치된 창틀프레임배선커넥터(32)의 장변(長邊)에 형성된 창틀프레임P단자(32b)와; 단변(短邊)에 형성된 창틀프레임N단자(32c)에 관통설치하는 전원제어모듈(20)의 설치방식과 대동소이하지만, 부연설명하면 다음과 같다.
창호프레임배선커넥터(31)은 전원제어모듈(20)을 부착하는 면적을 갖는 규격으로 별도 규격화시키고, 창호프레임배선커넥터(31)의 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)에 일정크기의 피스공(33c)를 뚫어 어스피스절연관(33a)을 끼운 창틀프레임단자어스피스(33)로 단자어스피스박스(21a)의 단자어스피스공(21b)을 통해 전원제어모듈(20)의 전원제어모듈바디(21)을 고정시키고, 전원제어모듈바디(21)내의 접속포트(22f)와 전원제어모듈캡(22)의 전원제어박스(22a)를 결선후, 전원제어모듈캡조립피스(22e)로 조립하는 것이다.
상기와 같이 구성 실시되는 본 발명에 따른 열전소자모듈(15)의 특성을 이용한 태양광 냉난방장치의 일실시 조립구조는 첨부한 도면 도 7과 같이, 열전소자(16) 좌우편에 부착된 열전소자방열판(17)의 한쪽면은 실내로, 다른 쪽면은 실외로 설치하되, 상기 열전소자방열판(17)이 노출되는 부위를 제외한 실내외부재(3)에 단열재(1)를 부착하고 열전소자방열판(17) 규격 이상의 보조방열판(19)을 상기 열전소자방열판(17)에 대접시킨 것이다.
그리고 도 7에 각각 도시된 바와 같이, 상기 실내외부재(3)가 페어유리 또는 3중 창호유리와 같이 두텁다면, 실외쪽의 열전소자방열판(17)에 두께보강방열판(18)을 사용함이 바람직하다.
한편, 본 발명 실시와 같이 실내측 창틀프레임(14)에 열전소자모듈(15)를 설치하는 경우에는 두께보강방열판(18) 보다는 창틀프레임(14) 내부에 시공이 용이한 창틀용보강방열스틱(18a)을 내측에 부가한 보조방열판(19)을 실외로 부착 제공하도록 하는 것이다.
본 발명 태양광 냉난방장치에 따른 전원제어모듈(20)은 창호유리모듈(10)의 창호유리(11)에 부착배열된 각각의 태양전지셀(12) P와 N 단자가 결선된 태양전지배선(12a)의 태양전지단자부(12b)와 대접된체 창호프레임(13) 내측의 창틀레일홈(13a)에 도입설치된 창호프레임배선커넥터(31)의 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)를 통해 생산된 전력의 송출은 도 3과 같이, 창틀프레임(14)의 창틀레일(14a)에 설치 구비된 창틀프레임배선커넥터(32)의 창틀프레임P단자(32b)와 창틀프레임N단자(32c)에 접속된 창틀프레임단자어스피스(33)를 통해 실내측 창틀프레임(14)에 조립된 전원제어모듈(20)의 단자어스피스박스(21a)에서 인출된 P와 N 단자선 접속포트(22f)와 결선된 전원제어모듈캡(19)의 전원제어박스(22a)내부에 설치된 4로스위치회로를 조절하는 전원제어모듈캡(19)의 설정다이얼(22d)로 +극성과 -극성을 전환하여 냉난방모드를 선택하도록 하는 것이다.
한편, 상기 전원제어박스(22a) 일측편에 마련된 USB포트(22d)로는 창호유리(11)에 부착배열된 태양전지셀(12)에서 생산된 전력으로 USB케이블을 통해 외부기기에 충전포트로 활용하거나, 핸드폰등 실내기기에 전원을 공급하는 포트로 활용하도록 하는 유용한 발명인 것이다.
1:단열재 2:조립피스
3:실내외부재
10:창호유리모듈 11:창호유리
12:태양전지 셀 12a:태양전지 배선
12b:태양전지 단자부
13:창호프레임 13a:창틀레일홈
13b:간봉
14:창틀프레임 14a:창틀레일
15:열전소자모듈 16:열전소자
16a:열전소자단자부 17:열전소자방열판
18:두께보강방열판 18a:창틀용보강방열스틱
19:보조방열판
20:전원제어모듈
21:전원제어모듈바디 21a:단자어스피스박스
21b:단자어스피스공 21c:USB충전포트공
22:전원제어모듈캡 22a:전원제어박스
22b:USB포트 22c:태양광전력전송선
22d:설정다이얼 22e:전원제어모듈캡조립피스
22f:접속포트
30:단자슬롯모듈
31:창호프레임배선커넥터
31a:태양전지단자슬롯 31b:창호프레임P단자
31c:창호프레임N단자 31d:창호프레임 단자조립돌부
31e:슬롯고정피스공
32:창틀프레임배선커넥터
32a:창틀레일단자클립 32b:창틀프레임P단자
32c:창틀프레임N단자 32d:창틀프레임단자조립돌부
33:창틀프레임단자어스피스
33a:어스피스절연관 33b;33c:피스공
3:실내외부재
10:창호유리모듈 11:창호유리
12:태양전지 셀 12a:태양전지 배선
12b:태양전지 단자부
13:창호프레임 13a:창틀레일홈
13b:간봉
14:창틀프레임 14a:창틀레일
15:열전소자모듈 16:열전소자
16a:열전소자단자부 17:열전소자방열판
18:두께보강방열판 18a:창틀용보강방열스틱
19:보조방열판
20:전원제어모듈
21:전원제어모듈바디 21a:단자어스피스박스
21b:단자어스피스공 21c:USB충전포트공
22:전원제어모듈캡 22a:전원제어박스
22b:USB포트 22c:태양광전력전송선
22d:설정다이얼 22e:전원제어모듈캡조립피스
22f:접속포트
30:단자슬롯모듈
31:창호프레임배선커넥터
31a:태양전지단자슬롯 31b:창호프레임P단자
31c:창호프레임N단자 31d:창호프레임 단자조립돌부
31e:슬롯고정피스공
32:창틀프레임배선커넥터
32a:창틀레일단자클립 32b:창틀프레임P단자
32c:창틀프레임N단자 32d:창틀프레임단자조립돌부
33:창틀프레임단자어스피스
33a:어스피스절연관 33b;33c:피스공
Claims (8)
- 한개 이상의 태양전지셀(12)이 배열부착된 창호유리모듈(10)이 수용된 창호프레임(13)과; 상기 창호프레임(13)이 수용되는 창틀프레임(14)을 통해 태양전지셀(12)의 전원을 열전소자모듈(15)로 단락 공급하는 단자슬롯모듈(30)과; 상기 단자슬롯모듈(30)의 극성을 제어하는 전원제어모듈(20)과; 고정식 창호유리,창호프레임, 창틀프레임, 벽면 중 선택되는 어느 한 개소에 설치하는 열전소자모듈(15)을 포함됨을 특징으로 하는 태양광 냉난방장치.
- 청구항 1에 있어서, 창호유리모듈(10)은 창호유리(11)에 부착배열된 태양전지 셀(12)의 태양전지배선(12a)의 태양전지단자부(12b)를 창호유리 상측일단에 배시부착하고, 일정규격으로 절단 조립된 창호프레임(13)의 외측 창틀레일홈(13a)부에서 창호유리(11)가 수용되는 내측 최상면에 인접되는 방향으로 세로로 천공한 구멍에 평면도시 ''으로 수지사출된 우측편 슬롯(31a)의 일측면 상하로 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)가 이격 형성되게 각각 창호프레임단자조립돌부(31d)로 인서트 고착시키되, 상기 창호프레임P단자(31b)는 직선형태로; 창호프레임N단자(31c)는 '
'형태로 상기 창틀레임홈(13a) 양측에 내재되는 좌측편 슬롯(31a)의 채널내에 상하로 각각 이격 설치되고, 상기 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)의 양 선단은 끝단이 내측으로 모나지 않게 밴딩설치되어진 창호프레임배선커넥터(31) 우측편 슬롯(31a)을 끼우고, 슬롯(31a) 좌측편에 형성된 채널바닥 복판에 형성된 슬롯고정피스공(31e)을 통해 조립피스(2)로 창틀레임홈(13a) 바닥에 밀착고정 시킨후, 상기 창호프레임(13) 내측에 도입된 창호프레임배선커넥터(31)의 우측편 슬롯(31a) 상하로 이격 설치된 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)에는 창호유리(11)에 노출된 태양전지단자부(12b)를 각각 대접시켜 간봉(13b)을 끼우고 씰링처리함을 특징으로 하는 태양광 냉난방장치.
- 청구항 2에 있어서, 창호유리모듈(10)은 창호프레임(13)의 외측 창틀레일홈(13a)부에서 설치된 창호프레임배선커넥터(31)을 통해 실내외측 창틀프레임(14)의 창틀레일(14a)에 설치한 창틀프레임배선커넥터(32)를 통해서 태양전지셀(12)에서 생산된 전원이 온오프 송전됨을 특징으로 하는 태양광 냉난방장치.
- 청구항 3에 있어서, 창틀프레임배선커넥터(32)는 창틀레일(14a) 바닥 양측을 세로로 천공해 창틀프레임(14) 내측으로 클립양단을 밀어 넣은 평면도시 ''의 형태로 상기 창틀프레임(14) 내측으로 설치되는 장변(長邊) 외측의 창틀프레임P단자(32b)와; 단변(短邊) 외측의 창틀프레임N단자(32c)는 창틀프레임의 천공부위에서 통전되지 않도록 절연체내에 매입되며, 창틀프레임(14) 외측으로 돌출된 창틀프레임P단자(32b)와;창틀프레임N단자(32c) 표면은 노출됨을 특징으로 하는 태양광 냉난방장치.
- 청구항 1에 있어서, 전원제어모듈(20)은 창호유리모듈(10)의 태양전지셀(12)에서 공급된 전력을 창호프레임배선커넥터(31)와 창틀프레임배선커넥터(32)로 이루어진 단자슬롯모듈(30)를 통해 창호유리모듈(10)의 태양전지셀(12)에서 생산된 전력의 단락과 극성을 제어시킴을 특징으로 하는 태양광 냉난방장치.
- 청구항 5에 있어서, 전원제어모듈(20)은 P와 N 단자선 접속포트(22f)와 각각 일체로 형성된 단자어스피스공(21b)이 형성된 단자어스피스박스(21a)가 함체 상측에 일체로 형성되며, 함체 하측 일편으로 USB충전포트공(21c)이 형성된 전원제어모듈바디(21)와; 상기 함체 하측과 대향되어 전원제어모듈캡조립피스(22e)로 조립되는 전원제어모듈바디(21)의 커버의 내측 하편에는 4로 스위치회로를 내장하고, 외방으로 태양광전력전송선(22c)를 인출한 전원제어박스(22a)가 마련되며, 4로 스위치회로를 조절하는 설정다이얼(22d)이 외방으로 돌출조립 형성된 전원제어모듈캡(22)이 형성됨을 특징으로 하는 태양광 냉난방장치.
- 청구항 1에 있어서, 열전소자모듈(15)은 열전소자(16) 좌우편에 부착된 열전소자방열판(17)의 한쪽면은 실내로, 다른 쪽면은 실외로 설치하되, 열전소자방열판(17)이 노출되는 부위를 제외한 실내외부재(3)에 단열재(1)를 부착하고 열전소자방열판(17) 규격 이상의 보조방열판(19)을 상기 열전소자방열판(17)에 대접시키되, 특히 실내외부재(3)의 이격거리를 감안해 실외쪽에 위치된 열전소자방열판(17)에 두께보강방열판(18) 또는, 창틀용보강방열스틱(18a) 중 선택되는 수단을 내측에 부가한 보조방열판(19)을 실외로 부착함을 특징으로 하는 태양광 냉난방장치.
- 청구항 7에 있어서, 열전소자모듈(15)은 창호유리(11)의 일측 수직방향으로 창호유리태양전지셀(12)에서 인출된 태양전지단자부(12b)에 창호프레임P단자(31b)와 창호프레임N단자(31c)가 형성된 창호프레임배선커넥터(31)에 대접시키되, 창호프레임배선커넥터(31) 하측 공간에는 양면에 열전소자방열판(17)이 마련된 열전소자(16)의 실외측에는 두께보강방열판(18)을 대접시키고, 실내측에는 보조방열판(19)을 대접된 열전소자모듈(15)을 씰링처리하며, 열전소자(16)의 열전소자단자부(16a)는 창호프레임배선커넥터(31)상에 설치하는 전원제어모듈(20)의 태양광전력전송선(22c)과 결선형성함을 특징으로 하는 태양광 냉난방장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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