KR20150024520A

KR20150024520A - 태양열 온풍기

Info

Publication number: KR20150024520A
Application number: KR20130101489A
Authority: KR
Inventors: 노성모
Original assignee: 주식회사 올진산업
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2015-03-09

Abstract

본 발명은 태양열 온풍기에 관한 것으로 태양열을 이용하도록 건물의 외부에 설치하여 효율적으로 데워진 공기를 건물 내부로 공급하기 위하여, 일측에서 공기가 공급되는 메인공급관과, 타측으로 공기가 배출되는 메인배출관이 설치되는 집열통이 구비되고, 상기 집열통의 하부방향으로 다수 집열관이 구비되며, 건물의 외부에 설치되어 상기 집열관에서 태양열을 공급받아 데워진 공기를 실내에 공급하는 태양열 온풍기에 있어서, 상기 집열관은 내측에 상기 메인공급관에 연결되는 공급이동관이 설치되어 메인공급관을 통해 공급되는 공기를 하부측으로 이동시키고, 상기 공급이동관의 외측에 이격되게 상기 메인배출관에 연결되는 집열기능을 갖는 이중진공관 형태의 배출이동관이 설치되어 공급이동관을 통해 공급되는 공기를 데우면서 상부측에 연결된 메인배출관으로 이동시키도록 구성되고, 상기 메인배출관은 메인공급관을 감싸고 있는 이중형태로 형성되어 메인배출관을 통해 배출되는 가열 공기에 의해 메인공급관을 통해 공급되는 공기가 집열관 측으로 유입되기 전에 예비가열되도록 구성되며, 상기 메인공급관의 유입측 또는 메인배출관의 배출측에 공기를 강제 이송시키는 휀이 설치 구성되어 이루어진다.

Description

태양열 온풍기{Solar heater}

본 발명은 태양열 온풍기에 관한 것으로서, 특히 태양열을 이용하도록 건물의 외부에 설치하여 효율적으로 데워진 공기를 건물 내부로 공급하는 태양열 온풍기에 관한 것이다.

태양열 온풍기는 화석연료 및 석유 등의 에너지를 대체하여 공해가 발생되지 않는 무한 청정에너지인 태양열을 이용하도록 주로 건물 외부에 설치되어 공기를 데워 건물 내부로 공급하도록 구성되는 것으로서, 이러한 장치는 오래전부터 개발이 되어 시공, 사용되고 있으나, 시설비 및 유지비에 대하여 효율이 그리 높지 않아 지속적인 사용이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

이러한 종래의 태양열 온풍기의 일예로서 국내등록특허 제10-1266338호에서는 건물의 외벽에 장착되는 프레임과, 힌지 회전되는 회전판, 회전판의 하단면과 측면을 감싸는 밀폐부재, 공기의 유입공 및 배출공, 공기순환밸브 등을 구비하여 회전판의 하단이 상단을 중심으로 프레임의 반대방향으로 경사지게 회전되었을 때, 밀폐부재가 전개되어 밀폐공간이 확장되고, 밀폐공간 내의 공기는 회전판에 조사되는 태양열에 의해 가열되게 하는 태양열 온풍기를 제안한 바 있다.

상기 종래 태양열 온풍기는 구성이 복잡하고 건물의 외벽에 직접 설치함으로써 설치작업이 힘들뿐만 아니라, 건물의 외벽에 집열장치 외에는 다른 부속장치를 설치하기 곤란하므로 다른 부속장치들을 건물 내부에 설치해야 하는 번거로움 등의 단점이 있었다. 또한 단순 가열구조로서 열효율이 낮아 비교적 높은 온도를 요구하는 농업용 하우스 등에는 사용이 적합하지 못한 단점이 있었다.

등록특허 제10-1266338호

본 발명은 상기와 같은 종래의 결점을 개선코자 안출한 것으로서, 태양열을 이용하도록 건물의 외부에 설치하여 태양열을 집열하는 집열관과 메인이동로인 집열통에서 효율적으로 공기를 데울 수 있도록 하는 태양열 온풍기를 제안함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일측에서 공기가 공급되는 메인공급관과, 타측으로 공기가 배출되는 메인배출관이 설치되는 집열통이 구비되고, 상기 집열통의 하부방향으로 다수 집열관이 구비되며, 건물의 외부에 설치되어 상기 집열관에서 태양열을 공급받아 데워진 공기를 실내에 공급하는 태양열 온풍기에 있어서, 상기 집열관은 내측에 상기 메인공급관에 연결되는 공급이동관이 설치되어 메인공급관을 통해 공급되는 공기를 하부측으로 이동시키고, 상기 공급이동관의 외측에 이격되게 상기 메인배출관에 연결되는 집열기능을 갖는 이중진공관 형태의 배출이동관이 설치되어 공급이동관을 통해 공급되는 공기를 데우면서 상부측에 연결된 메인배출관으로 이동시키도록 구성되고, 상기 메인배출관은 메인공급관을 감싸고 있는 이중형태로 형성되어 메인배출관을 통해 배출되는 가열 공기에 의해 메인공급관을 통해 공급되는 공기가 집열관 측으로 유입되기 전에 예비가열되도록 구성되며, 상기 메인공급관의 유입측 또는 메인배출관의 배출측에 공기를 강제 이송시키는 휀이 설치 구성되어 이루어짐을 특징으로 하는 태양열 온풍기를 제공한다.

본 발명에 의한 태양열 온풍기에 의하면 태양열을 집열하는 집열관을 이중진공관 형태로 구비하고 집열관 상에 집열코팅층을 더 형성함으로써 집열효율성을 증대시킬 수 있으며, 메인배출관이 메인공급관을 감싸고 있는 이중형태로 구성함으로써 메인배출관을 통해 배출되는 가열 공기에 의해 메인공급관을 통해 공급되는 공기가 집열관 측으로 유입되기 전에 먼저 예비가열되므로 열효율을 더욱 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 태양열 온풍기의 단면도
도 2는 도 1의 단면 부분 확대도
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 공급이동관, 배출이동관 및 집열코팅층의 구성을 나타낸 단면도
도 5는 본 발명에 의한 태양열 온풍기의 설치 상태도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 태양열 온풍기는 도 1 및 도 2에서와 같이 일측에서 공기가 공급되는 메인공급관(11)이 설치되고, 타측으로 공기가 배출되는 메인배출관(12)이 설치되는 집열통(10)이 수평방향으로 구비되고, 상기 집열통(10)의 하부방향 또는 하부대각방향으로 다수 집열관(20)이 설치 구비되어 이루어져, 상기 집열관(20)에서 태양열을 공급받아 집열관(20) 내에서 이동되는 공기를 데워, 그 데워진 공기를 실내에 공급하도록 구성된다.

상기 태양열 온풍기는 주로 건물의 외부에 설치되어 메인공급관(11)을 통해 공급된 공기가 집열관(20)을 통해 데워지고, 그 공기를 메인배출관(12)을 통해 건물의 내부로 공급하게 설치된다. 이때 메인배출관(12)이 메인공급관(11)을 감싸고 있는 이중형태로 형성되게 하여 메인배출관(12)을 통해 배출되는 가열 공기에 의해 메인공급관(11)을 통해 공급되는 공기가 집열관(20) 측으로 유입되기 전에 먼저 예비가열되게 한다.

상기 이동되는 공기는 도 5에서와 같이 메인공급관(11)의 유입측 또는 메인배출관(12)의 배출측에 공기를 강제 이송시키는 휀(50)을 설치함으로써 강제 이동되도록 구현된다.

상기 휀(50)은 건물의 외부에 별도 설치된 태양광모듈(60) 및 축전지(미도시됨)에 연결되게 함으로써 시간에 관계없이 실내에 늘 데워진 온도를 공급받을 필요가 있는 농업용 하우스나 건조기 등에 적합하며, 태양광모듈(60)과 휀(50) 사이에 구비되는 스위치(62)에 의해 작동되게 함으로써 일반건물이나 공장 등에도 적용 가능하다. 이때 상기 휀(50)은 일반전기를 사용하는 예비전원(64)에 연결되어 태양광 에너지가 모자랄 시 대체 적용하도록 구성된다.

상기 메인공급관(11)과 메인배출관(12)으로 구성되는 집열통(10)의 하부 측에 구비되는 집열관(20)은 도 2에서와 같이 내측에 공급이동관(30)이 구비되고, 그 외측에 이격되어 배출이동관(40)이 구비된다.

상기 공급이동관(30)은 통상 금속관으로 형성되며, 메인공급관(11)에 연결되어 메인공급관(11)을 통해 공급되는 공기를 하부측으로 이동시키도록 구성된다.

상기 배출이동관(30)은 내측유리관(41)과 외측유리관(42)으로 구성되어 집열기능을 갖는 이중진공관 형태로 형성된다. 배출이동관(30)은 메인배출관(12)에 연결되어 상기 공급이동관(30)을 통해 공급되는 공기를 태양열에 의해 데우면서 상부측에 연결된 메인배출관(12)으로 이동시키도록 구성된다.

이때 배출이동관(30)은 태양열을 공급받아 내부측으로 열을 전달하는 집열 매개체로서 이중진공관 형태로 구현하였으며, 집열 효율성을 높이기 위해 도 3 및 도 4에서와 같이 내측유리관(41)의 내측면 또는 외측면에 집열코팅층(43)을 더 형성하였다.

미도시되었으나 상기 집열통(10)에는 열의 외부방출을 방지하기 위해 단열재가 설치되록 함이 바람직하다.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의한 태양열 온풍기의 작동설명은 하기와 같다.

먼저, 메인공급관(11)의 유입측 또는 메인배출관(12)의 배출 측에 형성된 휀(50)을 구동시켜 메인공급관(11)으로 외부 공기를 강제 유입시킨다. 유입된 공기는 메인공급관(11)에 연결된 다수 공급이동관(30)으로 이동되어 하부측으로 이동되어 공급이동관(30)의 단부를 통해 배출된다.

상기 배출된 공기는 집열매개체인 이중진공관 형태의 배출이동관(40) 내부로 유입되어 상부측으로 이동되면서 데워지게 된다. 이때 배출이동관(40)의 내측유리관(41)에 내측면 또는 외측면에 형성된 집열코팅층(43)에 의해 공기의 가열이 더욱 효율적으로 이루어지며, 배출이동관(40)을 통해 데워지는 공기의 온도는 약 50∼70℃ 정도이다.

상기 배출이동관(40)을 통해 충분히 데워진 공기는 배출이동관(40)의 상부측에 연결된 메인배출관(12)으로 이동되어 배출측을 통해 건물의 내부로 공급된다. 이때 메인배출관(12)이 메인공급관(11)을 감싸고 있는 이중형태로 메인배출관(12)을 통해 배출되는 가열 공기에 의해 메인공급관(11)을 통해 공급되는 공기가 집열관(20) 측으로 유입되기 전에 먼저 예비가열되므로 열효율을 더욱 높일 수 있게 된다.

상기에 있어서 발명의 작용 및 첨부도면은 본 발명을 이해를 돕기 위하여 편의상 메인공급관(11) 및 메인배출관(12)을 구분하여 설명하였으나 본 발명은 상기 실시예의 역방향으로 공기를 순환하여도 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.

10 : 집열통 11 : 메인공급관
12 : 메인배출관 20 : 집열관
30 : 공급이동관 40 : 배출이동관
41 : 내측유리관 42 : 외측유리관
43 : 집열코팅층 50 : 휀
60 : 태양광모듈 62 : 스위치
64 : 예비전원

Claims

일측에서 공기가 공급되는 메인공급관(11)과, 타측으로 공기가 배출되는 메인배출관(12)이 설치되는 집열통(10)이 구비되고, 상기 집열통(10)의 하부방향으로 다수 집열관(20)이 구비되며, 건물의 외부에 설치되어 상기 집열관(20)에서 태양열을 공급받아 데워진 공기를 실내에 공급하는 태양열 온풍기에 있어서,
상기 집열관(20)은 내측에 상기 메인공급관(11)에 연결되는 공급이동관(30)이 설치되어 메인공급관(11)을 통해 공급되는 공기를 하부측으로 이동시키고, 상기 공급이동관(30)의 외측에 이격되게 상기 메인배출관(12)에 연결되는 집열기능을 갖는 이중진공관 형태의 배출이동관(40)이 설치되어 공급이동관(30)을 통해 공급되는 공기를 데우면서 상부측에 연결된 메인배출관(12)으로 이동시키도록 구성되고,
상기 메인공급관(11)의 유입측 또는 메인배출관(12)의 배출측에 공기를 강제 이송시키는 휀(50)이 설치 구성되어 이루어짐을 특징으로 하는 태양열 온풍기.
제1항에 있어서,
상기 배출이동관(40)은 내측유리관(41)와 외측유리관(42)으로 형성된 이중진공관 형태이며, 상기 내측유리관(41)의 내측면 또는 외측면에 집열코팅층(43)이 형성되도록 구성함을 특징으로 하는 태양열 온풍기.
제1항에 있어서,
상기 휀(50)은 건물의 외부에 별도 설치된 태양광모듈(60)에 연결되며, 태양광모듈(60)과 휀(50) 사이에 구비되는 스위치(62)에 의해 작동되도록 구성함을 특징으로 하는 태양열 온풍기.