KR940005393Y1 - 자연순환식 태양열 온수기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자연순환식 태양열 온수기

제1도는 종래의 이중탱크형 자연순환식 태양열온수기를 나타낸 사시도.

제2도는 제1도를 나타낸 종단면도.

제3도는 본 고안을 나타낸 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 집열기 4 : 저장탱크

6 : 열매체공급관 7 : 열매체환수관

8 : 열교환기 9 : 팽창탱크

본 고안은 자연순환식 태양열온수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자연순환식 태양열온수기를 열매체의 밀도차에 의해 자연순환시켜서 효율적으로 물을 가열시킬 수 있고, 크기를 콤팩트화하여 용이하게 제작, 운반 및 설치할 수 있도록 한 것이다.

태양열온수기는 크게 자연순환식과 강제순환식으로 나누어지는데, 자연순환식은 동력원이 없이 열매체가 순환되는 타입으로 상변환식과 밀도차에 의해 자연순환시키는 서모-시폰(Thermo siphon)식으로 나뉘어지고, 강제순환식은 순환펌프등에 의해 열매체를 강제순환시키는 타입으로 구별된다.

종래의 이중탱크형 자연순환식 태양열온수기는 제1도 및 제2도에 나타낸 바와같이, 태양열을 집열하는 집열기(1)가 태양열을 받으면, 집열기(1)내의 열매체는 온도가 상승하여 온도가 상승한 열매체는 저온의 열매체와의 밀도차에 의해 점점 상기 집열기(1)의 상부로 이동을 하여 열매체공급관(6a)을 통해 탱크케이싱(2a)내의 이중탱크형 열교환기(8a)내부로 유입하게 된다.

열교환기(8a)내부 즉, 저장탱크(4a)의 외부둘레면으로 유입된 고온의 열매체는 상기 저장탱크(4a)내의 냉수와 간접적인 열교환을 하여 저장탱크(4a)내의 물을 온수(3)로 만들고, 열교환된 저온의 열매체는 열매체환수관(7a)을 통해 집열기(1)의 하부로 이동하므로써, 상기와 같은 순환사이클을 반복하여 물을 가열시키게 된다.

그러나, 이와같은 종래의 태양열온수기는 열교환기(8a)가 이중탱크형으로 되어 있어 제작비가 많이들고, 저장탱크(4a)의 외경이 커짐에 따라 보온재(5) 및 탱크케이싱(2a)의 사이즈 또한 커지므로 인해 제작단가가 많이 소요될 뿐만 아니라, 저장탱크(4a)와 열교환기(8a)를 전둘레면 용접을 하여 제작하므로써, 열매체의 누설위험이 높고 상대적으로 고온, 고압인 열교환기(8a)가 저장탱크(4a)의 외부둘레면에 설치되어 있으므로 저장탱크(4a)의 외표면이 열매체의 압력에 의해 찌그러질 위험성이 내포되어 있는 등의 많은 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 제반문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안은 태양열온수기를 열매체의 밀도차에 의해 자연순환시켜서 효율적으로 물을 가열시킬 수 있을 뿐만 아니라, 그 크기를 콤팩트화하여 용이하게 제작, 운반 및 설치할 수 있는 자연순환식 태양열온수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 집열기에 설치된 열매체공급관과 열매체환수관 사이에 연결되어 저장탱크에 설치되며 유입된 고온의 열매체가 저장탱크의 냉수와 간접접촉해서 열전달하여 온수로 만들어 주는 핀튜브식 열교환기와, 상기 열매체공급관에 설치되어 열매체의 온도상승에 따른 체적팽창을 수용하는 팽창탱크로 구성된 자연순환식 태양열온수기이다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면 제3도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 고안을 나타낸 종단면도로서, 자연순환식 태양열온수기의 태양열을 집열하는 집열기(1)의 상부에 탱크게이싱(2)이 설치되고, 탱크케이싱(2)내에는 온수(3)를 저장하는 저장탱크(4)가 설치되면, 상기 탱크케이싱(2) 내부와 저장탱크(4)사이의 상,하부에는 저장탱크(4)에 저장된 온수(3)가 외부공기 온도와의 차에 의해 식는 것을 방지하는 보온재(5)가 장착된다.

또한, 집열기(1)의 상단양측에 각각 설치된 고온의 열매체를 이동시키는 열매체공급관(6)과 열교환이 끝난 저온의 열매체를 집열기(1)의 하부로 유입되도록 연결된 열매체환수관(7)은 탱크게이싱(2)과 저장탱크(4)를 관통하여 상기 열매체공급관 및 환수관(6)(7)의 각 끝단에 핀튜부식 열교환기(8)가 연결되며, 상기 열매체공급관(6)의 상부에는 열매체의 온도상승에 따른 체적팽창을 수용하는 팽창탱크(9)가 설치되어 구성된다.

이와같이 구성된 본 고안은 제3도에 나타낸 바와같이, 자연순환식 태양열온수기의 태양열을 집열하는 집열기(1)가 태양열을 받게되면, 집열기(1)내의 열매체는 온도가 상승하여 온도가 상승한 열매체는 저온의 열매체와의 밀도차에 의해서 점점 상기 집열기(1)의 상부로 이동하여 열매체공급관(6)을 통해서 저장탱크(4)내의 핀튜브식 열교환기(8)로 유입하게 되고, 열교환기(8)내로 유입된 고온의 열매체는 상기 저장탱크(4)내의 냉수와 간접접촉하면서 열을 전달하여 온수(3)를 만들게 된다.

그후, 열전달이 끝난 열매체는 저온이 되고, 이 저온의 열매체는 핀튜브식 열교환기(8)의 자연구배를 따라 흘러서 열매체환수관(7)에 도달하여 열매체환수관(7)을 통해 집열기(1)의 하부로 이동하게 되며, 열매체의 온도상승에 따라 체적팽창된 열매체는 열매체체공급관(7)의 상부에 설치된 팽창탱크(9)에 수용되고, 온도가 떨어지면 다시 집열기(1)의 회로로 복귀하게 되므로써, 상기와 같은 순환사이클을 반복하여 태양열로서 물을 가열시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안은 자연순환식 태양열온수기에 집열기(1) 상부의 탱크케이싱(2) 내부에 설치된 저장탱크(4)내에 핀튜브식 열교환기(8)가 설치되므로써, 열매체의 압력에 의한 저장탱크(4)의 근복적인 찌그러짐을 방지할 수 있고, 열매체공급관(6)의 상부에 팽창탱크(9)가 설치되므로 인해 열매체의 팽창에서 발생되는 집열기(1)의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 크기를 콤팩트화하여 용이하게 제작, 운반 및 설치할 수 있고 제작단가를 경감시킬 수 있어서 기기의 효율성 및 신뢰성을 향상시킨 매우 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 집열기(1)에 설치된 열매체공급관(6)과 열매체환수관(7) 사이에 연결되어 저장탱크(4)에 설치되며 유입된 고온의 열매체(6)가 저장탱크(4)의 냉수와 간접접촉해서 열전달하여 온수(3)로 만들어 주는 핀튜브식 열교환기(8)와, 상기 열매체공급관(6)에 설치되어 열매체의 온도상승에 따른 체적팽창을 수용하는 팽창탱크(9)로 구성된 것을 특징으로 하는 자연순환식 태양열온수기.
2. 제1항에 있어서, 상기 열교환기(8)는 자연구배가 구비되어 열매체의 흐름이 원활하도록 된 자연순환식 태양열온수기.