KR20170115422A

KR20170115422A - 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치

Info

Publication number: KR20170115422A
Application number: KR1020160098373A
Authority: KR
Inventors: 사공명건
Original assignee: 사공명건
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2016-08-02
Publication date: 2017-10-17
Also published as: KR101795292B1

Abstract

본 발명은 태양열 에너지를 이용하는 태양열 집열기의 과열을 기구적으로 방지할 수 있도록 구성하여 난방장치를 효율적으로 사용할 수 있도록 구성한 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치에 관한 것이다.
즉 옥상(A)에 태양열 축열장치를 구성하고 실내(B)에 축열탱크와 보일러를 각각 구성하되 서로를 연결시킨 난방회로를 통해 난방장소(C)로 태양열 축열장치와 보일러에서 가열시킨 난방수를 이동시켜서 난방장소를 난방 하도록하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 태양열 축열장치(10) 전면에 가림막(81)이 구동모터(91)에 회전하는 작동축(83)의 외경에 감기고 풀리면서 태양열 축열장치(10)의 전면을 개폐하도록 구성하는 가림막장치(60)를 별도로 구비하여 태양열 축열장치(10) 전면을 가림막(81)으로 태양열을 차단하여 태양열 축열장치(10)가 과열되는 것을 구조적으로 방지할 수 있도록 하는 태양열 축열장치(10) 전면에 별도의 가림막장치를 설치하여 기구적으로 태양열 축열장치의 과열을 안정적으로 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치{A blind board apparatus solar-heat heating device of combination a boiler for anti-superheating}

본 발명은 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양열 에너지를 이용하는 태양열 집열기의 과열을 기구적으로 방지할 수 있도록 구성하여 난방장치를 효율적으로 사용할 수 있도록 구성한 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치에 관한 것이다.

일반적으로, 기름 또는 가스를 연소하여 난방용 및 생활용 온수를 공급하도록 하는 보일러로 구성하는 것이 보편적인 난방장치이나, 기름이나 가스와 같은 화석연료는 매장량이 한정되어 고갈로 인한 화석연료의 가격상승과 그에 따른 공해 문제가 커지면서 친환경적인 대체에너지 개발과 필요성이 확대되고 있는 실정이다.

이에, 근래에는 난방비용을 절감하고 환경오염을 방지하기 위하여 태양열 집열판을 통해 전달되는 열을 바로 난방용으로 사용하거나 별도의 축열조에 축열 한 다음 난방용으로 사용하는 태양열 난방장치를 설치하여 태양에너지로 난방수를 가열하거나 또는 보일러의 난방수를 가열하여 보조 열원으로 사용하도록 하는 보일러와 태양열 축열조를 연계한 난방 및 온수 시스템이 제안된바 있다.

그러나 상기 보일러와 태양열 축열조를 연계한 난방 및 온수 시스템 대부분은 상기 태양열 축열조와 보일러 모두가 동시에 작동하여 실내공간으로 난방수 및 온수를 공급하는 방식이기 때문에 상기 태양열 축열조와 보일러의 불필요한 에너지소모가 높아 에너지의 효율성이 상대적으로 크지 않을 뿐만 아니라 모두 조작이 복잡하고, 설치비가 고가인 단점이 있었다.

일례로서, 공개특허공보 공개번호 10-2011-0079035호(공개일자 2011년07월07일)에는, 집열수단과, 상기 집열수단에서 흡수한 태양에너지를 저장하도록 상기 집열수단의 일측에 배설된 축열탱크와, 급탕 및 난방시에 부족한 열량을 보충하는 보일러와, 온수를 급탕하도록 상기 축열탱크와 보일러를 통과하는 급탕관을 구비한 태양열온난방장치에 있어서, 난방 하도록 그 내부에 열매체가 흐르는 난방관이 상기 집열수단과 축열탱크와 상기 보일러와; 상기 축열탱크의 내부에는 급탕 또는 난방을 위한 태양열 에너지가 부족할 시에 야간에 값싼 심야전기를 이용하여 에너지를 공급하도록 히터가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 집열수단과 보일러열원 상호보완 스위칭 시스템이 공개되었으나 조작이 복잡하고, 설치비가 고가이며, 또한 태양열에너지의 효율성이 상대적으로 크지 않다는 단점이 있음을 알 수 있었다.

또한, 등록특허공보 등록번호 10-1090376호(등록일자 2011년 11월 30일)에는 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열 축열장치(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오는 태양열가열회로와; 공급분배관(20) 또는 회수분배관(21)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 회수분배관(21) 또는 공급분배관(20)으로 되돌아오는 방가열회로와; 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(20)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오는 축열회로;를 포함하는 태양열 난방시스템이 공개되어 태양열 축열장치, 분배관, 축열탱크 및 보일러를 설치하여, 조작이 간단하고, 설치비가 저렴하며, 또한 태양열에너지의 효율성이 크도록 하였으나 이 또한 기름보일러가 축열탱크와 태양열 축열장치와 연결되어 하절기와 동절기로 나누어지는 우리나라에 적용하여 실 사용시 기름보일러 가동시의 에너지효율이 저하 될 뿐만 아니라 외부 기온의 차이에 따라 에너지 효율이 현저하게 차이가 나는 등의 단점이 있음을 알 수 있다.

하여 최근에는 본원 발명자가 창안한 등록번호 10-1488089호(등록일자 2015년 01월 23일)를 통해 확인할 수 있는 바와 같이 태양열 축열장치와 축열탱크와 보일러를 각각 구성하여 서로 연결시킨 난방회로를 통해 난방장소로 태양가열판과 보일러에서 가열시킨 난방수를 이동시켜서 난방장소를 난방하도록 하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치에 있어서;

상기 태양열 축열장치(10)에서 가열시킨 난방수를 난방펌프(P)가 장착된 난방공급관(18)과 연결된 난방수단(50)으로 공급하여 난방공간(C)을 난방하도록 한 다음 난방수단(50)과 연결된 난방회수관(14)을 통해 태양열 축열장치(10)로 다시 유입하도록 하는 태양열 난방회로(1)와;

상기 축열탱크(20)와 난방공급관(18)이 연통하도록 연결시킨 난방펌프(P)가 장착된 축열공급관(21)을 통해 축열탱크(20) 내부에 유지하는 난방수를 난방공급관(18)으로 공급하여 난방수단(50)을 통해 난방공간(C)을 난방하도록 한 다음 난방회수관(14)으로 배출되는 난방수를 난방회수관(14)과 연결된 축열회수관(22)을 통해 축열탱크(20)로 다시 유입하는 축열직접 난방회로(2)와;

상기 보일러(30)와 난방공급관(18)이 연통하도록 연결시킨 난방펌프(P)가 장착된 보일러공급관(31)을 통해 보일러(30)에서 가열시킨 난방수를 난방공급관(18)으로 공급하여 난방수단(50)을 통해 난방공간(C)을 난방하도록 한 다음 난방회수관(14)으로 배출되는 난방수를 난방회수관(14)과 연결된 보일러회수관(32)을 통해 보일러(30)로 다시 유입하는 보일러 난방회로(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치를 통해 태양열의 열원과 보일러의 열원을 순차적으로 사용할 수 있도록 하면서도 기상조건에 따라 별다른 조작 없이 순차적으로 난방에 필요한 열원을 난방공간으로 공급할 수 있도록 함으로써, 태양열에너지의 효율성을 높이면서도 난방에 필요한 에너지를 절감할 수 있도록 함은 물론, 태양가열판에서 발생하는 난방수의 가열이나 동결을 방지할 수 있도록 하였으나 이 또한 각각의 난방회로를 가동하기 위한 각각의 개별펌프를 별도로 구성하여야 하는 문제점과 하절기 태양열 축열장치의 과열을 효율적으로 방지하지 못하는 등의 문제점을 해결하지 못하여 계절변화로 인한 급격한 기온차이에 따른 태양열 축열장치 보호와 에너지 효율 대비 설치비 비용의 절감효과를 실질적으로 보지 못하고 있는 실정에 있는 상태이다.

이와 같이 종래의 태양열 겸용 난방장치들은 기온변화가 극심한 우리나라에서 특히 하절기의 고온현상에 대한 대비가 기구적으로 전혀 되어 있지 않아 태양열 집열기의 과열로 인한 손실을 감수해야 하는 위험부담은 물론 기름보일러나 가스보일러와 같이 연계하여 겸용으로 사용하기 위해 구성하는 다수의 구동장치와 이를 활용하기 위한 필요설비를 구성하기기 위한 설치비용이 높아 통상의 보일러 설비와 태양열 난방장치를 별도로 사용할 때와 겸용으로 사용할 때의 절감효과가 높지 않는 등의 근본적인 문제점이 있음에도 지금까지 난방장치를 생산하는 생산업체나 이를 취급하고 설치하는 설치 업체에서는 이를 해결할 근본적인 문제점을 해결할 방안을 제시하지 못하고 있는 실정에 있다.

KR 공개특허 10-2011-0079035 KR 등록특허 10-1090376 KR 등록특허 10-1488089

이에 본 발명에서는 상기와 같은 제반 문제점들을 일소하기 위하여 창안한 것으로서, 태양열 축열장치에 발생하는 태양열로 가열한 온수로 난방하는 태양열 난방회로와, 태양열 축열장치에 발생하는 태양열을 별도의 축열탱크에 축열시킨 온수로 난방하는 직접 난방회로와 통상의 보일러를 가동하여 발생시킨 온수로 난방하는 보일러 난방회로 및 축열탱크에 축열된 난방수를 보일러로 가열시킨 온수로 난방하는 축열가열 난방회로를 각각 구성하되, 태양열 축열장치에 별도의 가림막장치를 설치하여 기구적으로 태양열 축열장치의 과열을 안정적으로 방지할 수 있도록 하여 태양열 난방회로의 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 난방수의 가열이나 동결을 방지할 수 있도록 하는 기능을 겸비하면서도 조작이 간단하고 설치비가 저렴하며, 태양열에너지의 효율성이 높은 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치를 제공하기 위하여 위 과제를 해결하고자 하는 것이다.

본 발명은 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치에 관한 것으로 옥상에 태양열 축열장치를 구성하고 실내에 축열탱크와 보일러를 각각 구성하되 서로를 연결시킨 난방회로를 통해 난방장소로 태양가열판과 보일러에서 가열시킨 난방수를 이동시켜서 난방장소를 난방하도록 하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치에 있어서;

상기 태양열 축열장치(10)에서 가열시킨 난방수를 태양열공급관(13)과 연결되어 장착된 난방펌프(P)를 통해 연결된 난방공급관(18)으로 공급하여 난방수단(50)을 이용하여 난방공간(C)을 난방하도록 한 다음 난방수단(50)과 연결된 난방회수관(14)을 통해 태양열 축열장치(10)로 다시 유입하도록 하는 태양열 난방회로(1)와;

상기 축열탱크(20) 내부에 보충시킨 난방수를 축열공급관(21)과 연결되어 장착된 난방펌프(P)를 통해 연결된 난방공급관(18)으로 공급하여 난방수단(50)을 이용하여 난방공간(C)을 난방 하도록 한 다음 난방수단(50)과 연결된 난방회수관(14)으로 배출되는 난방수를 난방회수관(14)과 연결된 축열회수관(22)을 통해 축열탱크(20)로 다시 유입하는 축열직접 난방회로(2)와;

상기 보일러(30)에서 가열시킨 난방수를 난방펌프(P)가 장착된 보일러공급관(31)과 연결된 난방공급관(18)으로 공급하여 난방수단(50)을 통해 난방공간(C)을 난방하도록 한 다음 난방회수관(14)으로 배출되는 난방수를 난방회수관(14)과 연결된 보일러회수관(32)을 통해 보일러(30)로 다시 유입하는 보일러 난방회로(3)와;

상기 축열탱크(20) 내부에 보충시킨 난방수를 축열보충관(33)을 통해 보일러(30)로 공급한 다음 상기 보일러(30)에서 가열시킨 난방수를 보일러공급관(31)과 연결되어 장착된 난방펌프(P)를 통해 연결된 난방공급관(18)으로 공급하여 난방수단(50)을 통해 난방공간(C)을 난방하도록 한 다음 난방회수관(14)으로 배출되는 난방수를 난방회수관(14)과 연결된 보일러회수관(32)을 통해 보일러로 다시 유입하는 축열가열 난방회로(4)를 포함하여 구성하되, 태양열 축열장치(10)의 전면을 가림막(81)으로 개폐하도록 구성하는 가림막장치(60)를 별도로 구비하여 특히 하절기에 태양열 축열장치(10) 전면을 가림막(81)으로 태양열을 차단하여 태양열 축열장치(10)가 과열되는 것을 구조적으로 방지할 수 있도록 하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치를 구성하도록 하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치는 태양열 난방회로와, 축열직접 난방회로와, 보일러 난방회로 및 축열가열 난방회로를 각각 구성하여 태양열의 열원과 보일러의 열원을 순차적으로 사용할 수 있도록 하면서도 기상조건에 따라 별다른 조작 없이 순차적으로 난방에 필요한 열원을 난방공간으로 공급할 수 있도록 함은 물론 별도의 가림막장치를 설치함으로써, 태양열에너지의 효율성을 높이면서도 난방에 필요한 에너지를 절감할 수 있도록 함은 물론, 하절기 태양가열판에서 발생하는 난방수의 과열을 기구적으로 안전하게 방지할 수 있도록 할 뿐만 아니라 동절기 동결을 방지할 수 있도록 하는 기능을 겸비하면서도, 조작이 간단하고 설치비가 저렴하면서도 유지비용이 낮으며, 높은 열효율을 가지는 매우 현저한 효과가 있어 누구나 큰 부담 없이 본 발명의 과부하 방지용 태양열 겸용 난방장치를 각 가정에 용이하게 설치하여 사용하게 될 것이 명확한 다양한 이점이 있는 그 기대되는 바가 매우 큰 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 전체 난방 회로도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 태양열 난방 회로도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 축열 난방 회로도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 보일러 난방 회로도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 축열가열 난방 회로도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 난방수 축열 회로도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 동파방지 회로도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 긴급동파방지 회로도.
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 태양열 과열방지 회로도.
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 가림막장치의 사용상태도.
도 11은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 가림막장치의 정면구성도.
도 12는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 가림막장치의 좌측면구성도.
도 13은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 가림막장치의 우측면구성도.
도 14는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 도 11의 가-가'선 단면도.
도 15는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 가림막장치의 작동상태도로써 (가)는 가림막을 밀폐하는 작동상태이고 (나)는 가림막을 개방하는 작동상태도.

본 발명은 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치에 관한 것으로 옥상(A)에 태양열 축열장치를 구성하고 실내(B)에 축열탱크와 보일러를 각각 구성하되 서로를 연결시킨 난방회로를 통해 난방장소(C)로 태양열 축열장치와 보일러에서 가열시킨 난방수를 이동시켜서 난방장소를 난방하도록 하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치에 있어서;

상기 축열탱크(20) 내부에 보충시킨 난방수를 축열공급관(21)과 연결되어 장착된 난방펌프(P)를 통해 연결된 난방공급관(18)으로 공급하여 난방수단(50)을 이용하여 난방공간(C)을 난방하도록 한 다음 난방수단(50)과 연결된 난방회수관(14)으로 배출되는 난방수를 난방회수관(14)과 연결된 축열회수관(22)을 통해 축열탱크(20)로 다시 유입하는 축열직접 난방회로(2)와;

상기 축열탱크(20) 내부에 보충시킨 난방수를 축열보충관(33)을 통해 보일러(30)로 공급한 다음 상기 보일러(30)에서 가열시킨 난방수를 보일러공급관(31)과 연결되어 장착된 난방펌프(P)를 통해 연결된 난방공급관(18)으로 공급하여 난방수단(50)을 통해 난방공간(C)을 난방하도록 한 다음 난방회수관(14)으로 배출되는 난방수를 난방회수관(14)과 연결된 보일러회수관(32)을 통해 보일러로 다시 유입하는 축열가열 난방회로(4)와;

태양열 축열장치(10)에서 가열시킨 고온의 난방수를 태양열공급관(13)과 난방공급관(18)을 연통시킨 축열역류관(25)으로 유지시킨 후 난방펌프(P)의 펌프연결관(Pp)과 연결된 축열연결관(21)을 통해 축열탱크(20)로 유입시킨 다음 필요한 난방시설로 배출하도록 하는 난방수 축열회로(5)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 태양열 난방회로(1)를 구성함에 있어서, 옥상(A)에 설치하는 태양열 축열장치(10) 만을 필요로 하는 전체 난방범위에 따라 다수 개를 순차적으로 연결하여 구성하되, 태양열공급관(13)과 직접 연결되는 하나의 태양열 축열장치(10) 상부에만 난방수보충 전자변(15v)이 구성된 난방수보충관(15)으로 연통시킨 수량보충탱크(12)를 구성하고, 다수개의 태양열 축열장치(10)에서 개별적으로 연통되는 공기배기관(16)을 수량보충탱크(12)에 연결하며, 태양열 축열장치(10)에서 연결되는 태양열공급관(13)의 시작지점에 고온감지센서(13s)를 구성하며, 난방펌프(P)의 유입부 쪽에 구성하는 펌프연결관(Pp)과 연결하는 태양열공급관(13)의 끝지점에 태양열온수공급 전자변(13v)을 구성하고, 난방펌프(P)의 토출부 쪽의 연결 구성하는 난방공급관(18)에 온수공급 전자변(18v)을 구성하여 난방수단(50)의 한쪽과 연결하며, 난방수단(50)의 다른 쪽과 연결한 난방회수관(14)의 태양열 축열장치(10) 측에서부터 저온감지센서(14s)와 복수의 난방수회수 전자변(14va)(14vb)을 순차적으로 구성하도록 하는 것이다.(도 2 참조)

또한, 상기 축열직접 난방회로(2)를 구성함에 있어서, 실내(B)에 설치하는 축열수위 감지센서(20t)와 축열온도 감지센서(20s)를 구비한 축열탱크(20)와 난방공급관(18)을 연결하는 축열공급관(21)은 한쪽 끝단을 축열탱크(20)의 측면 한 부분에 연결하고, 다른 쪽 끝단을 난방펌프(P)의 유입부 쪽에 구성하는 펌프연결관(Pp)과 연결하는 축열공급관(21)의 끝지점에 축열온수공급 전자변(21v)을 구비하며, 축열탱크(20)와 난방회수관(14)을 연결하는 축열회수관(22)은 한쪽 끝단을 축열탱크(20)의 측면 한 부분에 연결하고 다른 쪽 끝단을 복수의 온수회수 전자변(14va)(14vb) 사이의 난방회수관(14)에 연통하되 축열회수관(22)에 축열회수 전자변(22v)을 구성하며, 축열탱크(20)의 상부에서 도출되어 저온감지센서(14s)와 온수회수 전자변(14vb) 사이의 난방회수관(14)에 연결하되 압력배기전자변(23v)을 구비한 축열압력배출관(23)과, 축열탱크(20)의 하부로 도출되어 외부로 개방하되 배수 전자변(24v)을 구비한 축열배수관(24)을 각각 구성하도록 하는 것이다.(도 3 참조)

뿐만 아니라 상기 보일러 난방회로(3)를 구성함에 있어서, 실내(B)에 설치하는 보일러(30)와 난방공급관(13)을 연결하는 보일러공급관(31)은 한쪽 끝단이 보일러(30)와 연결되고 다른 쪽 끝단을 난방펌프(P)의 유입부 쪽에 다수의 연통관으로 연통하는 펌프연결관(Pp)과 연결하되 보일러공급관(31)의 끝지점에 보일러공급 전자변(31v)을 그 일측에 보일러공급 감지센서(31s)를 구비하며, 보일러(30)와 난방회수관(14)을 연결하는 보일러회수관(32)의 한쪽 끝단을 보일러(30)와 연결하고 다른 쪽 끝단을 각각의 온수회수 전자변(14va)(14vb) 사이의 난방회수관(14)에 연결하되 보일러회수관(32)에 보일러회수 전자변(32v)을 각각 구성하도록 하는 것이다.(도 4 참조)

그리고 상기 축열가열 난방회로(4)를 구성함에 있어서, 실내(B)에 설치하는 축열탱크(20)와 난방공급관(18)을 연결하는 축열공급관(21)은 한쪽 끝단을 축열탱크(20)의 측면 한 부분에 연결하고, 다른 쪽 끝단을 난방펌프(P)의 유입부 쪽에 다수의 연통관으로 연통하는 펌프연결관(Pp)과 연결하는 축열공급관(21)의 끝지점에 축열온수공급 전자변(21v)을 구비하며, 축열탱크(20)와 난방회수관(14)을 연결하는 축열회수관(22)은 한쪽 끝단을 축열탱크(20)의 측면 한 부분에 연결하고 다른 쪽 끝단을 복수의 온수회수 전자변(14va)(14vb) 사이의 난방회수관(14)에 연통하되 축열회수관(22)에 축열회수 전자변(22v)을 구성하며, 축열탱크(20)의 상부에서 도출되어 저온감지센서(14s)와 온수회수 전자변(14vb) 사이의 난방회수관(14)에 연결하되 압력배기전자변(23v)을 구비한 축열압력배출관(23)과, 축열탱크(20)의 하부로 도출되어 외부로 개방하되 배수 전자변(24v)을 구비한 축열배수관(24)을 각각 구성하고;

실내(B)에 설치하는 보일러(30)와 난방펌프(P)를 연결하는 보일러공급관(31)의 한쪽 끝단을 보일러(30)와 연결하고 다른 쪽 끝단을 난방펌프(P)의 유입부 쪽에 펌프연결관(Pp)과 연결하되 보일러공급관(31)의 끝지점에 보일러공급 전자변(31v)을 그 일측에 보일러공급 감지센서(31s)를 구비하며, 보일러(30)와 난방회수관(14)을 연결하는 보일러회수관(32)의 한쪽 끝단을 보일러(30)와 연결하고 다른 쪽 끝단을 각각의 온수회수 전자변(14va)(14vb) 사이의 난방회수관(14)에 연결하되 보일러회수관(32)에 보일러회수 전자변(32v)을 구성하고, 보일러회수관(32)과 축열공급관(21)을 연결하는 축열보충관(33)의 한쪽 끝단을 축열탱크(20)와 축열회수 전자변(21v) 사이의 축열공급관(21)에 연결하고 다른 쪽 끝단을 보일러(30)와 보일러회수 전자변(32v) 사이의 보일러회수관(32)에 연결하되 축열보충관(33)에 축열보충수 전자변(33v)을 각각 구성하도록 하는 것이다.(도 5 참조)

뿐만 아니라 상기 축열직접 난방회로(2)와 축열가열 난방회로(4)를 진행할 수 있도록 태양열 축열장치(10)에서 생성시킨 고온의 온수를 축열탱크(20)에 비축하기 위한 난방수 축열회로(5)는 상기 태양열 난방회로(1)를 구성하는 태양열공급관(13)과 난방공급관(18)이 직접 연통하도록 축열역류 전자변(25v)을 구비한 축열역류관(25)을 연결 구성하되, 한쪽 끝단을 난방펌프(P)와 온수공급관(19) 사이의 난방공급관(18)에 연결하고 다른 쪽 끝단을 태양열공급 전자변(13v)에 인접하는 태양열공급관(13)에 연결하여 구성한다,

즉 상기 난방수 축열회로(5)를 구성함에 있어서, 옥상(A)에 설치하는 태양열 축열장치(10)에서 연결되는 태양열공급관(13)의 시작지점에 고온감지센서(13s)를 구성하며, 난방펌프(P)의 유입부 쪽에 구성하는 펌프연결관(Pp)과 연결하는 태양열공급관(13)의 끝지점에 태양열온수공급 전자변(13v)을 구성하고, 난방펌프(P)의 토출부 쪽의 연결 구성하는 난방공급관(18)에 온수공급 전자변(18v)을 구성하며, 한쪽 끝단을 난방펌프(P)와 온수공급관(19) 사이의 난방공급관(18)에 연결하고 다른 쪽 끝단을 태양열공급 전자변(13v)에 인접하는 태양열공급관(13)에 연결하는 축열역류 전자변(25v)을 구비한 축열역류관(25)을 구성하며;

실내(B)에 설치하는 축열탱크(20)와 난방공급관(18)을 연결하는 축열공급관(21)은 한쪽 끝단을 축열탱크(20)의 측면 한 부분에 연결하고, 다른 쪽 끝단을 난방펌프(P)의 유입부 쪽에 구성하는 펌프연결관(Pp)과 연결하는 축열공급관(21)의 끝지점에 축열온수공급 전자변(21v)을 구비하며, 축열탱크(20)와 난방회수관(14)을 연결하는 축열회수관(22)은 한쪽 끝단을 축열탱크(20)의 측면 한 부분에 연결하고 다른 쪽 끝단을 복수의 온수회수 전자변(14va)(14vb) 사이의 난방회수관(14)에 연통하되 축열회수관(22)에 축열회수 전자변(22v)을 구성하며, 축열탱크(20)의 상부에서 도출되어 저온감지센서(14s)와 온수회수 전자변(14vb) 사이의 난방회수관(14)에 연결하되 압력배기전자변(23v)을 구비한 축열압력배출관(23)과, 축열탱크(20)의 하부로 도출되어 외부로 개방하되 배수 전자변(24v)을 구비한 축열배수관(24)을 각각 구성하도록 하는 것이다.(도 6 참조)

이때, 상기 난방펌프(P)와 난방공급 전자변(18v) 사이의 난방공급관(18)에 온수공급 전자변(19v)을 구비한 온수공급관(19)을 연결구성하고, 상기 온수회수 전자변(14va)과 보일러회수관(32) 사이의 난방회수관(14)에 연결하여 외부의 보충수를 공급하도록 하는 보충수공급 전자변(17v)을 구비한 보충수공급관(17)을 구성하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치는 난방공간의 난방상태와 태양열 축열장치(10)의 작동유무는 물론 축열탱크(20)에 유지시킨 난방수의 수온뿐만 아니라 태양열 축열장치(10)외부의 기온에 따라 각각 구성된 난방회로의 작동상태가 진행되는 구조이므로 각각의 난방회로를 본 발명의 도면에 도시된 일실시 예를 보인 각각의 도면을 기준으로 하여 그 구체적인 일실시 예를 통해 상세히 살펴보면 아래와 같다.

우선적으로 도 2에 도시된 바와 같이 태양열 축열장치(10)에서 태양열로 온도를 상승시킨 난방수를 난방펌프(P)를 가동하여 태양열공급관(13)을 지나 난방펌프(P)의 유입부 쪽에 연통하는 펌프연결관(Pp)을 통해 난방펌프(P)의 유입부를 거쳐서 토출부에 연결된 난방공급관(18)을 통해 난방수단(50)으로 공급하여 난방공간(C)을 난방한 다음 난방회수관(14)을 통해 다시 태양열 축열장치(10)로 회수되는 태양열 난방회로(1)를 통해 태양열을 에너지원으로 난방수를 가열하여 난방공간(C)을 난방하도록 하는 것이 기본구성이다.

즉, 태양열 축열장치(10)에서 인출되는 쪽의 태양열공급관(13)에 구성시킨 고온감지센서(13s)의 최저 온도를 50℃로 설정한 상태에서 난방펌프(P)를 가동하여 태양열 축열장치(10)에서 토출되는 난방수가 50℃ 이하일 때, 고온감지센서(13s)가 난방펌프(P)의 작동을 정지하도록 하며, 태양열 축열장치(10)에서 난방수가 50℃ 이상으로 가열된 상태에서 난방펌프(P)를 가동하여 태양열공급관(13)을 통해 유입된 난방수가 난방펌프(P)를 지나 난방공급관(18)을 통해 배출하도록 하여 난방공간(C)을 난방 시킨 다음 난방수의 기온이 남아있는 상태로 난방회수관(14)을 통해 다시 태양열 축열장치(10)로 회수하여 태양열 축열장치(10)의 가열과 난방공간(C)의 난방이 효율적으로 이루어지도록 하는 구조이다.

이때, 효율적인 난방수의 흐름을 위해 태양열공급 전자변(13v)과 온수공급 전자변(18v)과 온수회수 전자변(14va)(14vb)을 모두 개방시킨 상태에서 축열공급 전자변(21v)과 축열역류 전자변(25v)과 보일러공급 전자변(31v)과 축열회수 전자변(22v) 및 보일러회수 전자변(32v)은 물론 보충수공급 전자변(17v)과 온수공급 전자변(19v)과 압력배기 전자변(23v)을 잠근 상태에서 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 태양열 축열장치(10)는 전원이 공급된 상태에서는 태양에 의해 난방수를 가열하는 구조이므로 태양열 축열장치(10)가 가동되는 상태에서 난방이 필요 없을 경우 태양열 축열장치(10)에서 가열된 난방수를 축척하여 사용하게 되는데 이는 난방펌프(P)를 역회전시켜서 태양열 축열장치(10)에서 태양열로 가열시킨 난방수를 태양열공급관(13)과 축열역류관(25)과 난방공급관(13)을 순차적으로 진행하여 난방펌프(P)를 통해 펌프연결관(Pp)에 연결시킨 축열공급관(21)을 통해 축열탱크(20)로 공급한 다음 축열탱크(20)에 난방수가 축열수량감지센서(20st)로 설정한 수위만큼 저장되면 다시 축열회수관(22)을 지나 난방회수관(14)을 통해 다시 태양열 축열장치(10)로 회수하거나 축열배수관(24)을 통해 외부로 배출하는 난방수 축열회로(5)를 통해 태양열을 에너지원으로 난방수를 가열하여 축열탱크(20)에 보관하도록 하는 것이다.

즉, 태양열 축열장치(10)에서 인출되는 쪽의 난방공급관(18)에 구성시킨 고온감지센서(13s)의 최저 온도를 50℃로 설정한 상태에서 태양열 축열장치(10)에서 토출 되는 난방수가 50℃ 이하일 때 난방펌프(P)의 작동을 정지하도록 하며, 태양열 축열장치(10)에서 난방수가 50℃ 이상으로 가열된 상태에서 고온감지센서(13s)가 난방펌프(P)를 역회전시켜서 태양열 축열장치(10)에서 태양열로 가열시킨 난방수를 태양열공급관(13)과 축열역류관(25)과 난방공급관(18)을 순차적으로 진행하여 난방펌프(P)를 통해 펌프연결관(Pp)에 연결시킨 축열공급관(21)을 통해 축열탱크(20)로 공급하여 축열탱크(20) 내부에 고온의 난방수를 모아두도록 하는 구조이다.(도 6 참조)

이때 효율적인 난방수의 흐름을 위해 축열역류 전자변(25v)과 축열공급 전자변(21v) 및 축열회수 전자변(22v)과 하나의 온수회수 전자변(14vb)만을 개방시킨 상태에서 다른 하나의 온수회수 전자변(14va)과 태양열공급 전자변(13v)과 보일러공급 전자변(31v)과 온수공급 전자변(18v)과 보충수공급 전자변(17v)과 온수공급 전자변(19v)과, 보일러회수 전자변(32v)을 각각 잠근 상태에서 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

그리고 상기의 난방수 축열회로(5)는 가동 중인 축열온도 감지센서(20s)의 최고온도를 95℃로 설정할 경우 축열탱크(20)로 유입되는 난방수의 온도가 95℃이상의 고온일 경우 축열탱크(20) 내부에 축열되는 난방수로 인한 압력상승을 방지하기 위해 압력배기 전자변(23v)을 개방하여 기체화된 압력수를 축열압력배출관(23)을 통해 난방회수관(14)으로 배출하도록 하고, 난방수의 수위를 측정하는 축열수위 감지센서(20t)의 설정수위가 되면 난방펌프(P)의 작동을 정지하여 난방수의 공급이 중단되도록 하는 것이 바람직한 방법일 것이다.

이때, 난방수의 온도가 95℃이상의 고온일 경우 축열회수 전자변(22v)을 밀폐시킴과 동시에 배수 전자변(24v)을 개방하여 축열탱크(20) 내부의 난방수가 축열회수관(22)으로 회수되지 않고 축열배수관(24)을 통해 외부로 배출되도록 하며, 축열배수관(24)을 통해 외부로 소실되는 만큼의 난방수를 충전하기 위해 보충수공급 전자변(17v)을 개방하여 보충수공급관(17)을 통해 외부의 공급수를 태양열 축열장치(10)로 주입하여 난방수로 사용할 수 있도록 하는 과열 방지회로(6)를 구성함으로써, 태양열 축열장치(10)를 통해 가열된 난방수의 과열을 방지하여 난방하기 용이한 난방수를 유지할 수 있도록 하며, 특히 보편적으로 외부의 기온이 상온 이상을 유지하는 여름철에 반드시 필요한 회로임을 알 수 있는 것이다.

하지만 상기의 과열 방지회로(6)는 하절기 정오에는 태양열 축열장치(10)의 온도가 급격히 높아지게 되어 과열 방지회로(6)의 작동으로도 태양열을 축열하는 축열기(11b)의 과부하뿐만 아니라 태양열 축열장치(10) 자체의 외부온도가 급격히 높아져서 태양열 축열장치(10)의 수명과 내구성을 단축시키게 되므로 본원 발명에서는 별도의 가림막장치(60)를 구성하여 하절기 태양열로부터 태양열 축열장치(10)를 보호하고자 한다.

즉 안내홈(72)에 복수의 유닛베어링(73)을 구비한 안내레일(71)을 대칭으로 경사진 상태로 유지하도록 지지대(75)와 고정편(74)으로 고정하여 구성한 고정구조물(70)과;

기준축(83)과 작동축(82)을 평행하게 유지하여 외경 중심부에 가림막(81)의 끝단을 연결한 상태에서 작동축(82) 외경에 가림막(81)이 감기도록 구성한 가림막구조물(80)과;

고정구조물(70)의 한쪽 외곽에 안내레일(71)과 평행으로 고정되어 외경에 구동모터(91)를 고정시킨 안내블록(93)을 구비한 안내봉(92)을 형성한 작동구조물(90)을 각각 구성하여 안내레일(71)의 안내홈(72)으로 슬라이드 되는 복수의 유닛베어링(73)중 상부 유닛베어링(73)에 작동축(82)의 양측 끝단부를 고정하고 하부의 유닛베어링(73)에 기준축(83)의 양측 끝단부를 고정하되 작동축(82)의 한쪽 끝단부가 작동구조물(90)에 구성된 구동모터(91)의 모터축(92)과 연결구성한 상태에서 가림막(81)과 유닛베어링(73) 사이의 작동축(82) 외경에 감김줄(94)의 한쪽 끝단부를 고정하고 다른 쪽 끝단부를 고정구조물(70)의 상단부에 구성하는 고정편(74)에 연결 고정하여 가림막장치(60)를 구성한다. (도 11 내지 도 15 참조)

상기와 같이 구성한 태양열 집열장치(10)의 보호하기 위해 사용하는 가림막장치(60)는 고정지주(11c)에 의해 고정된 집열조(11a) 하부로 다수의 축열기(11b)로 구성한 태양열 집열장치(10)의 축열기(11b) 전면에 가림막(81)이 유지하여 축열기(11b)의 경사각도와 유사한 각도로 가림막(81)이 개폐되도록 하여 필요시 가림막(81)으로 축열기(11b)를 구비한 태양열 집열장치(10)를 태양열로부터 차단할 수 있도록 하는 구조임을 알 수 있다. (도 10 참조)

즉 태양열 집열장치(10)가 설정한 일정온도 이상이 될 경우 구동모터(91)를 정회전으로 가동하여 모터축(92)을 정방향으로 회전시키면 모터축(92)과 커플링(95)으로 연결시킨 작동축(82)이 회전하면서 작동축(82) 양측에 연결 고정한 감김줄(94)의 한쪽 끝단이 작동축(82)의 외경에 감기는 구조이므로, 감김줄(94)이 감기는 길이만큼 감김줄(94)의 길이가 짧아지면서 작동축(82)이 상부로 이동하게 되는데 이때 작동축(82) 중심부 외경에 감긴체로 유지하던 가림막(81)의 상부측이 작동축(82)의 정회전으로 풀리면서 작동축(82)을 따라 상부로 이동하면서 가림막(81)의 넓이가 넓어지는 구조가 되면서 가림막(81)일 태양열 집열장치(10)의 전면을 점점 가리게 된다.

이때, 회전하면서 감김줄(94)에 의해 상부로 이동하는 작동축(82)의 양 끝단부에 고정된 유닛베어링(73)이 안내레일(71)의 안내홈(72)을 따라 상부로 슬라이드 되면서 이동할 뿐만 아니라 안내블록(93)에 고정된 구동모터(91) 또한 안내봉(92)을 타고 슬라이더 되는 안내블록(93)과 함께 상부로 이동하게 되므로 작동축(82)이 상부로 이동하는 거리만큼 가림막(81)이 펼쳐지면서 축열기(11b) 전면을 덮어 태양열뿐만 아니라 여타 외부에서 바람에 의해 이동하는 이물질로 부터 축열기(11b)를 비롯한 태양열 집열장치(10)를 보호할 수 있도록 함을 알 수 있다.

또한 구동모터(91)를 역회전 시키면 상기의 정회전 방향과 반대로 회전하면서 작동축(82)을 반대방향으로 회전시키면서 감김줄(94)을 풀고 가림막(81)을 감는 구성으로 이는 구동모터(91)의 정회전과 역회전에 의해 가림막 구조물(80)이 정반대로 작동하고 움직이게 되는 것으로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

이때, 작동축(82)과 기준축(83)의 양측 끝단부에 구성된 고정캡(85)은 작동축(82)과 기준축(83)이 유닛베어링(73)에서 임의로 이탈하지 않도록 하는 것이다.

상기 태양열 난방회로(1)와 난방수 축열회로(5)의 가동시 태양열 축열장치(10)에서 가열된 난방수가 고온이 되면 부피가 팽창하여 태양열 축열장치(10)에 압력이 높아지게 되므로 태양열 축열장치(10)의 팽창과 과압을 방지하기 위해 태양열 축열장치(10)에서 인출되는 쪽의 태양열공급관(13)에 구성시킨 고온감지센서(13s)의 최고 온도를 95℃로 설정한 상태에서 난방펌프(P)를 가동하여 태양열 축열장치(10)에서 토출 되는 난방수가 95℃ 이상임을 고온감지센서(13s)가 감지하면, 난방수보충 전자변(15v)을 개방하여 난방수가 압력에 의해 난방수보충관(15)으로 역류하여 수량보충탱크(12)로 유입되도록 할 뿐만 아니라 태양열 축열장치(10)에 생성된 고온의 수증기가 공기배기관(16)을 통해 난방수보충관(15)으로 유입되도록 하고, 태양열 축열장치(10)에 유지하는 난방수의 수량이 부족할 때에는 난방수보충 전자변(15v)을 개방하여 수량보충탱크(12)에 유지하는 보충수가 태양열 축열장치(10) 내부로 유입되도록 하여 난방수를 보충하도록 하는 것이다.

이때, 수량보충탱크(12) 내부에 보충될 보충수의 수위와 유입온도는 별도의 보충수위 감지센서(12t)와 보충온도 감지센서(12s)를 통해 조절하는 것이 바람직할 것이다.(도 6 참조)

상기의 난방수 축열회로(5)를 통해 축열탱크(20)에 축열된 난방수는 야간이나 기상악화로 태양열 축열장치(10)가 작동하지 않은 상태에서 난방공간(C)에 난방이 필요할 경우, 난방수 축열회로(5)를 통해 축열탱크(20)에 축척된 난방수를 축열공급관(21)에 연결시킨 난방펌프(P)를 가동하여 난방공급관(18)을 통해 난방수단(50)으로 공급하여 난방공간(C)을 난방한 다음 난방회수관(14)을 지나 축열회수관(22)을 통해 다시 축열탱크(20)로 회수되는 축열직접 난방회로(2)를 통해 태양열을 에너지원으로 가열한 다음 축열탱크(20)에 축열시킨 난방수로 난방공간(C)을 난방 하도록 하는 것이다.

즉, 축열탱크(20) 내부에 구성시킨 축열온도 감지센서(20s)의 최저 온도를 50℃로 설정한 상태에서 난방펌프(P)를 가동하여 축열탱크(20) 내부에 유지하는 난방수의 온도가 50℃ 이하일 때 축열온도 감지센서(20s)가 난방펌프(P)의 작동을 정지하도록 하며, 태양열 축열장치(10)에서 난방수가 50℃ 이상으로 유지하는 상태에서 난방펌프(P)를 가동하여 축열탱크(20) 내부의 난방수를 축열공급관(21)과 연통하는 난방공급관(18)을 통해 난방공간(C)을 난방 시킨 다음 난방회수관(14)과 연통하는 축열회수관(22)을 통해 난방수의 기온이 남아있는 상태로 다시 축열탱크(20) 내부로 회수하여 별도의 에너지소비 없이도 난방공간(C)의 난방이 효율적으로 이루어지도록 하는 구조이다.(도 3 참조)

이때, 효율적인 난방수의 흐름을 위해 효율적인 난방수의 흐름을 위해 축열공급 전자변(21v) 및 온수공급 전자변(18v)과 하나의 온수회수 전자변(14va)과 축열회수 전자변(22v) 만을 개방시킨 상태에서 보일러공급 전자변(31v)과 축열보충수 전자변(33v) 및 다른 하나의 온수회수 전자변(14vb)과 보일러회수 전자변(32v)은 물론 보충수공급 전자변(17v)과 온수공급 전자변(19v)과 압력배기 전자변(23v)을 모두 잠근 상태에서 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

하지만 상기의 축열직접 난방회로(2)를 진행하는 과정에서 난방수의 온도가 외부의 기온에 의해 낮아져서 난방수로 사용하기 용이하지 않을 경우 즉 난방의 가동이 대부분 외부의 기온이 낮은 춘추 또는 동절기에 이루어지므로 축열탱크(20) 내부에 유지하는 난방수의 기온이 낮아지게 되어 난방 효율이 낮아져서 더 이상 활용하지 않는 것이 바람직하다.

이때, 상기 축열직접 난방회로(2)를 통해 온도가 낮아진 난방수를 효과적으로 사용하기 위하여 본원 발명에서는 축열탱크(20) 내부에 보충시킨 난방수를 축열보충관(33)을 통해 보일러(30)로 공급한 다음 상기 보일러(30)에서 가열시킨 난방수를 보일러공급관(31)과 연결되어 장착된 난방펌프(P)를 통해 연결된 난방공급관(18)으로 공급하여 난방수단(50)을 통해 난방공간(C)을 난방하도록 하는 축열가열 난방회로(4)를 진행하는 것이 바람직할 것이다.

즉 축열탱크(20) 내부의 축열온도 감지센서(20s)의 최저 온도를 40℃로 설정한 상태에서 축열직접 난방회로(2)를 진행하는 과정에서 난방수의 온도가 40℃ 이하로 떨어지면 축열직접 난방회로(2)가 정지됨과 동시에 본원 발명의 축열가열 난방회로(4)가 진행되는 것으로, 축열탱크(20) 내부에 구성시킨 축열온도 감지센서(20s)가 보일러(30)와 난방펌프(P)의 작동을 진행하도록 하며, 축열탱크(20) 내부의 난방수를 축열공급관(21)과 연통하는 축열보충관(33)을 통해 보일러(30)로 유입하여 보일러(30)로 가열한 다음 보일러공급관(31)과 난방펌프(P)를 순차적으로 지나 난방공급관(18)을 통해 배출하도록 하여 난방공간(C)을 난방 시킨 다음 난방수의 기온이 남아있는 상태로 난방회수관(14)과 축열회수관(22)을 통해 다시 축열탱크(20) 내부로 회수하는 과정을 반복하면서 가열과 난방공간(C)의 난방이 효율적으로 이루어지도록 하는 구조이다.(도 5 참조)

이때, 효율적인 난방수의 흐름을 위해 보일러공급 전자변(31v)과 축열보충수 전자변(33v)과 온수공급 전자변(18v)과 온수회수 전자변(14va) 및 축열회수 전자변(22v)을 모두 개방시킨 상태에서 태양열공급 전자변(13v)과 축열공급 전자변(21v)과 축열역류 전자변(25v)과 온수회수 전자변(14vb)과 온수공급 전자변(19v) 및 보일러회수 전자변(32v)은 물론 보충수공급 전자변(17v)과 온수회수 전자변(14vb)을 잠근 상태에서 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

하지만 압력배기 전자변(23v)은 필요에 의해 개폐를 유지할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 상기의 태양열 난방회로(1)와 난방수 축열회로(5)가 중단된 경우나 축열직접 난방회로(2)의 가동 상태에서 외부의 기온이 영하로 내려갈 때, 특히 외부에 노출된 태양열 축열장치(10)나 보일러공급관(13) 및 난방회수관(14)에 유지되는 난방수가 얼어 난방공급관(18)이나 난방회수관(14)이 동파하는 경우가 발생함에 따라 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 태양열 축열장치(10) 측에 인접한 난방회수관(14)에 구성한 저온감지센서(14s)의 최저온도를 2℃로 설정하여 저온감지센서(14s)에서 2℃이하로 감지하면, 난방펌프(P)를 역회전시켜서 축열탱크(20)에 남아있는 상온의 난방수가 축열공급관(21)을 통해 난방펌프(P)로 유입된 다음 축열역류관(25)과 태양열공급관(13)을 통해 태양열 축열장치(10)로 유입시킨 다음 다시 난방회수관(14)과 축열회수관(22)을 순차적으로 거쳐 축열탱크(20)로 유입되도록 하는 작업을 2~5회 정도 반복시켜서 저온감지센서(14s)의 감지온도가 2℃이상으로 감지되도록 하는 동파 방지회로(7)를 통해 겨울철에 발생할 수 있는 난방장치의 동파형상을 방지할 수 있도록 하는 것이다.(도 7 참조)

이때, 축열탱크(20) 내부의 난방수의 기온이 현저히 낮아 난방수로 사용하기 용이하지 않거나 외부의 기온이 영하 이하로 낮아져서 태양열 축열장치(10)와 외부에 노출된 태양열공급관(13) 및 난방회수관(14) 등 본 발명의 외부 구성체가 동결되거나 위험성이 있을 경우에는 보일러(30)를 가동함과 동시에 난방펌프(P)를 역회전시켜서 축열탱크(20)에 남아있는 상온의 난방수가 축열공급관(21)과 축열보충관(33)을 통해 보일러(30)로 유입되어 보일러(30)에 의해 고온으로 온도를 상승시킨 난방수를 보일러공급관(31)을 통해 난방펌프(P)로 유입시킨 후 축열역류관(25)과 태양열공급관(13)을 통해 태양열 축열장치(10)로 유입시킨 다음 다시 난방회수관(14)과 축열회수관(22)을 순차적으로 거쳐 축열탱크(20)로 유입되도록 하는 작업으로 동결을 예방하도록 하는 긴급동파 방지회로(8)를 통해 겨울철에 발생할 수 있는 난방장치의 동파형상을 방지할 수 있도록 하는 것이다.(도 8 참조)

이때, 효율적인 난방수의 흐름을 위해 보일러공급 전자변(31v)과 축열보충수 전자변(33v)과 축열역류 전자변(25v)과 축열회수 전자변(22v)및 하나의 온수회수 전자변(14vb)만을 개방시킨 상태에서 다른 하나의 온수회수 전자변(14va)과 태양열공급 전자변(13v)과 온수공급 전자변(18v)과 축열공급 전자변(21v)과 온수공급 전자변(19v) 및 보일러회수 전자변(32v)은 물론 보충수공급 전자변(17v)과 축열배수 전자변(24v)을 잠근 상태에서 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

또는, 축열탱크(20) 내부의 난방수가 동결된 상태에서는 보일러(30)를 가동하되 보충수공급관(17)을 통해 상수를 보일러(30)에 공급하여 가열한 고온의 난방수를 보일러공급관(31)을 통해 난방펌프(P)로 유입시킨 후 축열역류관(25)과 태양열공급관(13)을 통해 태양열 축열장치(10)로 유입시킨 다음 다시 난방회수관(14)과 축열회수관(22)을 순차적으로 거쳐 축열탱크(20)로 유입되도록 하는 작업으로 동결을 예방하도록 하는 긴급동파 방지회로(8)를 통해 겨울철에 발생할 수 있는 난방장치의 동파형상을 방지할 수 있음을 알 수 있다.

뿐만 아니라 장기간 본원발명의 보일러 겸용 태양열 난방장치를 사용하지 않거나 축열탱크(20)에 난방수가 없거나 특히 동절기 급격한 추위에 의해 축열탱크(20) 내부의 난방수가 얼어 사용할 수 없게 될 경우 도 4에 도시된 바와 같이 보일러(30)에서 가열시킨 고온의 난방수를 보일러공급관(31)과 난방펌프(P)로 연결시킨 난방공급관(18)을 통해 난방수단(50)으로 공급하여 난방공간(C)을 난방한 다음 난방회수관(14)을 지나 보일러회수관(32)을 통해 다시 보일러(30)로 회수되는 보일러 난방회로(3)를 통해 태양열과 별도로 난방공간(C)을 난방하도록 하는 것이다.

상기 축열직접 난방회로(2)에서 축열탱크(20)에 유지하는 난방수의 온도가 40℃ 이하일 때 축열온도 감지센서(20s)에 의해 난방펌프(P)의 작동 정지하여 축열직접 난방회로(2)의 가동이 정지된 상태에서 난방장소의 난방이 필요할 경우, 보일러(30)에서 가열시킨 고온의 난방수를 보일러공급관(31)과 연결시킨 난방공급관(18)을 통해 난방수단(50)으로 공급하여 난방공간(C)을 난방한 다음 난방회수관(14)을 지나 보일러회수관(32)을 통해 다시 보일러(30)로 회수되는 보일러 난방회로(3)를 통해 태양열과 별도로 난방공간(C)을 난방하도록 하는 것이다.

즉, 보일러(30)가 가동함과 동시에 온수회수 전자변(14vb)을 차단하고 보일러회수 전자변(32v)을 개방하여 난방수가 보일러(30)로 유입되도록 하면서 난방펌프(P)를 가동하여 보일러(30)에 의해 가열된 고온의 난방수를 보일러공급관(31)과 연통하는 난방공급관(18)을 통해 난방공간(C)을 난방시킨 다음 난방회수관(14)과 연통하는 보일러회수관(32)을 통해 난방수의 기온이 남아있는 상태로 다시 보일러(30) 내부로 회수하여 태양열 집열기의 가동이 불가할 때 비상용 난방수단으로 사용할 수 있도록 하는 구조이다.(도 4 참조)

이때, 효율적인 난방수의 흐름을 위해 보일러공급 전자변(31v)과 보일러회수 전자변(32v)과 온수공급 전자변(18v)및 하나의 온수회수 전자변(14va)만을 개방시킨 상태에서 다른 하나의 온수회수 전자변(14vb)과 태양열공급 전자변(13v)과 축열공급 전자변(21v)과 축열역류 전자변(25v)과 온수공급 전자변(19v) 및 축열보충수 전자변(33v)은 물론 보충수공급 전자변(17v)을 잠근 상태에서 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 구성되어 작동하는 본 발명의 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치는 하나의 기본적인 태양열 난방회로(1)에서 축열직접 난방회로(2)와, 보일러 난방회로(3)와 축열가열 난방회로(4) 및 난방수 축열회로(5)와 같은 각각의 회로를 각각 개별적으로 연결구성하는 구조로 그 구성이 간단하여 설치비용이 절감될 뿐만 아니라 태양열의 열원과 보일러의 열원을 순차적으로 사용할 수 있도록 하면서도 기상조건에 따라 동파 방지회로(7) 및 긴급동파 방지회로(8)와 같은 다양한 회로로 변환 가동할 수 있어 별다른 조작 없이 순차적으로 난방에 필요한 열원을 난방공간으로 공급할 수 있도록 할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 가림막장치(60)를 구성하여 과열 방지회로(6)와 같이 적절하게 활용하여 옥상과 같이 외부에 노출되어 구성되는 태양열 집열장치(10)의 과열방지와 외부의 물리적인 압력으로 부터 보호할 수 있도록 함으로써, 태양열에너지의 효율성을 높이면서도 난방에 필요한 에너지를 절감할 수 있도록 함은 물론, 태양가열판에서 발생하는 난방수의 가열이나 동결을 방지할 수 있도록 함에 따라, 조작이 간단하고 설치비가 저렴하며, 높은 열효율을 가지는 매우 현저한 효과가 있어 누구나 큰 부담 없이 사용하게 될 것이 명확한 다양한 이점이 있는 발명임을 알 수 있다.

1: 태양열 난방회로 2: 축열직접 난방회로
3: 보일러 난방회로 4: 축열가열 난방회로
5: 난방수 축열회로 6: 과열 방지회로
7: 동파 방지회로 8: 긴급동파 방지회로
10: 태양열 축열장치 11b: 축열기
12: 수량보충탱크 13: 태양열공급관
13s: 고온감지센서 13v: 온수공급 전자변
14: 난방회수관 14s: 저온감지센서
14va, 14vb: 온수회수 전자변 15: 난방수보충관
15v: 난방수보충 전자변 16: 공기배기관
17: 보충수 공급관 18: 난방공급관
19: 온수공급관 20: 축열탱크
20t: 축열수위 감지센서 20s: 축열공급온도 감지센서
21: 축열공급관 21v: 축열공급 전자변
22: 축열회수관 22v: 축열회수 전자변
23: 축열압력배출관 23v: 압력배기 전자변
24: 축열배수관 24v: 배수 전자변
30: 보일러 31: 보일러공급관
31v: 보일러공급 전자변 32: 보일러회수관
32v: 보일러회수 전자변 33: 축열보충관
33v: 축열보충수 전자변 40: 난방수단
60: 가림막장치 70: 고정구조물
71: 안내레일 72: 안내홈
73: 유닛베어링 74: 고정편
75: 지지대 80: 가림막구조물
81: 가림막 82: 작동축
83: 기준축 90: 작동구조물
91: 구동모터 92: 안내봉
93: 안내블록 94: 감김줄
A: 옥상 B: 실내
C: 난방장소 P: 난방펌프

Claims

옥상(A)에 태양열 축열장치를 구성하고 실내(B)에 축열탱크와 보일러를 각각 구성하되 서로를 연결시킨 난방회로를 통해 난방장소(C)로 태양열 축열장치와 보일러에서 가열시킨 난방수를 이동시켜서 난방장소를 난방 하도록하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 태양열 축열장치 전면에 설치하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치에 있어서;

가림막(81)이 구동모터(91)에 회전하는 작동축(83)의 외경에 감기고 풀리면서 태양열 축열장치(10)의 전면을 개폐하도록 구성하는 가림막장치(60)를 별도로 구비하여 태양열 축열장치(10) 전면을 가림막(81)으로 태양열을 차단하여 태양열 축열장치(10)가 과열되는 것을 구조적으로 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치.
제 2항에 있어서;

상기 가림막장치(60)는 안내홈(72)에 복수의 유닛베어링(73)을 구비한 안내레일(71)을 대칭으로 경사진 상태로 유지하도록 지지대(75)와 고정편(74)으로 고정하여 구성한 고정구조물(70)과;
기준축(83)과 작동축(82)을 평행하게 유지하여 외경 중심부에 가림막(81)의 끝단을 연결한 상태에서 작동축(82) 외경에 가림막(81)이 감기도록 구성한 가림막구조물(80)과;
고정구조물(70)의 한쪽 외곽에 안내레일(71)과 평행으로 고정되어 외경에 구동모터(91)를 고정시킨 안내블록(93)을 구비한 안내봉(92)을 형성한 작동구조물(90)을 각각 구성하여 안내레일(71)의 안내홈(72)으로 슬라이드 되는 복수의 유닛베어링(73)중 상부 유닛베어링(73)에 작동축(82)의 양측 끝단부를 고정하고 하부의 유닛베어링(73)에 기준축(83)의 양측 끝단부를 고정하되 작동축(82)의 한쪽 끝단부가 작동구조물(90)에 구성된 구동모터(91)의 모터축(92)과 연결구성한 상태에서 가림막(81)과 유닛베어링(73) 사이의 작동축(82) 외경에 감김줄(94)의 한쪽 끝단부를 고정하고 다른 쪽 끝단부를 고정구조물(70)의 상단부에 구성하는 고정편(74)에 연결 고정하여 구성하는 것을 특징으로 하는 과열방지용 보일러 겸용 태양열 난방장치의 가림막장치.