KR200438245Y1 - 태양열 보일러의 축열조구조 - Google Patents

태양열 보일러의 축열조구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 태양열 집열기의 열매체를 이용하여 난방수를 뜨겁게 가열하는 가열부를 축열조 내의 상/하측에 구성함으로써, 원하는 온도의 고온수를 신속하게 생성할 수 있도록 하는 태양열 보일러의 축열조구조에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 고안은 태양열 집열기의 열매체를 이용하여 축열조 몸체프레임 내부의 난방수를 가열하기 위해 설치된 가열부와, 상기 가열부에서 가열된 뜨거운 난방수와 열교환 될 수 있도록 내부 상측에 난방 및 급탕용 열교환기로 구성된 열교환부를 포함하는 태양열 보일러의 축열조구조에 있어서, 상기 가열부는, 몸체프레임의 내부 상측에 구성된 열교환부 둘레에 코일관이 권취되어 난방수를 뜨겁게 가열하는 제 1가열부;와, 상기 몸체프레임의 내부 하측에 코일관이 권취되어 난방수를 뜨겁게 가열하는 제 2가열부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
보일러, 축열조, 태양열 집열기

Description

태양열 보일러의 축열조구조{Regenerator structure for solar heat boiler}
도 1은 종래의 축열조를 보여주는 개략적인 구성도,
도 2는 종래의 축열조를 이용한 태양열 보일러 시스템의 구성도,
도 3은 본 고안에 따른 태양열 보일러의 축열조구조를 보여주는 구성도,
도 4는 본 고안에 따른 축열조의 다른 실시예를 보여주는 구성도,
도 5는 본 고안에 따른 축열조의 또 다른 실시예를 보여주는 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 축열조 11 : 몸체프레임
13 : 열교환부 15 : 난방수
20 : 가열부 21 : 제 1가열부
22 : 연결통로관 23 : 제 2가열부
21a, 23a : 코일관 30 : 태양열 집열기
본 고안은 태양열 보일러의 축열조구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태 양열 집열기의 열매체를 이용하여 난방수를 뜨겁게 가열하는 가열부를 축열조 내의 상/하측에 구성함으로써, 원하는 온도의 고온수를 신속하게 생성할 수 있도록 하는 태양열 보일러의 축열조구조에 관한 것이다.
일반적으로, 주택 등의 난방을 위한 보일러로는 기름 및 가스를 열원으로 하는 보일러가 주로 사용되는데, 이들 연료는 높은 비용을 요구하고 있어 소비자들의 가계적 부담을 가중시키게 된다. 또한, 연소시 발생하는 오염물질로 인한 대기오염 및 기름 또는 가스누출에 따른 폭발위험이 있어 많은 주의가 요구되고 있다.
이에 따라 최근에는 대기오염 및 난방비의 절감을 위하여 태양열을 이용한 보일러의 사용이 급증하고 있는 실정이다.
상기 태양열을 열원으로 사용하는 축열식 태양열 보일러는, 축열조에 저장된 물을 태양열 집열기에서 얻은 열에너지로 히팅시켜 적정온도로 가열한 온수를 순환파이프를 통해 필요한 난방 장소로 공급시키는 구조로 되어 있다.
도 1은 본 출원인에 의해 실용신안 등록출원 제 012643호로 선 출원된 종래 축열조의 내부 구성을 보여주는 개략적인 구성도이고, 도 2는 종래의 축열조를 이용한 태양열 보일러 시스템의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 축열조(100) 하부에는 태양열 집열기(200)를 통해 얻은 열에너지를 이용하여 난방수(150)를 가열하는 가열부(110)가 설치되고, 상기 축열조(100)의 상부에는 가열부(110) 또는 보일러(250)에서 가열된 고온의 난방수(150)를 이용하여 난방 및 급탕에 사용되는 물을 데우기 위한 난방열교환기(121) 및 급탕열교환기(122)로 구성된 열교환부(120)가 설치되어 있다. 상기 축 열조(200) 내의 하부에는 온수상부유도관(161)이 형성된 온수유도부재(160)가 설치된다. 상기 온수상부유도체(160)의 하부 끝 단면 둘레에는 복수개의 온수흡입구멍(165)이 형성되어 있다.
상기 온수유도부재(160)는 가열부(110)에서 가열된 고온의 난방수(150)를 온수상부유도관(161)을 통하여 상부의 열교환부(120) 쪽으로 곧바로 올려 보내줌으로써, 상기 축열조(100) 내부의 난방수(150) 전체를 데우지 않아도 열교환부(120) 부위의 난방수(150)를 먼저 가열할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 상기 온수흡입구멍(165)을 통하여 축열조(100)의 중간부근에 위치한 낮은 온도의 난방수(150)를 유입하여 가열부(110)에서 가열한 후 상부로 순환시키게 된다.
그러나 상기 온수흡입구멍(165)을 통하여 가열부(110)로 유입된 저온의 난방수(150)가 가열부(110)에서 열교환 된 후, 온수유도부재(160)를 통해 열교환부(120) 측으로 직접 상승한다고 하더라도 축열조(100)의 중간 부위에 위치하고 있는 저온수와 혼합됨으로써 결국 원하는 온도의 고온수를 생성하는데는 많은 시간이 걸리게 됨으로써, 결국 짧은 시간 내에 뜨거운 온수를 사용할 수 없는 문제점이 있다.
본 고안은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 태양열 집열기의 열매체를 이용하여 난방수를 뜨겁게 가열하는 가열부를 축열조 내의 상/하측에 구성함으로써, 원하는 온도의 고온수를 신속하게 생성할 수 있도록 한 태양열 보일러의 축열조구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 고안의 태양열 보일러의 축열조구조는,
태양열 집열기의 열매체를 이용하여 축열조 몸체프레임 내부의 난방수를 가열하기 위해 설치된 가열부와, 상기 가열부에서 가열된 뜨거운 난방수와 열교환 될 수 있도록 내부 상측에 난방 및 급탕용 열교환기로 구성된 열교환부를 포함하는 태양열 보일러의 축열조구조에 있어서, 상기 가열부는, 몸체프레임의 내부 상측에 구성된 열교환부 둘레에 코일관이 권취되어 난방수를 뜨겁게 가열하는 제 1가열부;와, 상기 몸체프레임의 내부 하측에 코일관이 권취되어 난방수를 뜨겁게 가열하는 제 2가열부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열부는 태양열 집열기의 열매체가 제 1가열부를 통과한 뒤 연결통로관을 통해 제 2가열부로 공급되는 직렬 연결방식으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열부는 태양열 집열기의 열매체가 삼방밸브를 통하여 두 갈래로 나누어진 후 제 1가열부와 제 2가열부에 각각 공급되는 병렬 연결방식으로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작 용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 고안에 따른 태양열 보일러의 축열조를 보여주는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 축열조(10)의 몸체프레임(11) 내부 상/하측에는 태양열 집열기(30)를 통해 얻은 열매체를 이용하여 난방수(15)를 뜨겁게 가열할 수 있도록 제 1가열부(21)와 제 2가열부(23)로 이루어진 가열부(20)가 구성된다.
상기 제 1가열부(21)는 몸체프레임(11)의 내부 상측에 구성된 열교환부(13)의 둘레에 코일관(21a)이 권취 구성된다. 따라서, 보일러 초기 가동시 상기 제 1가열부(21)에서 'A' 부분의 난방수(15)를 제일 먼저 뜨겁게 가열해주게 된다.
상기 제 2가열부(23)는 몸체프레임(11)의 내부 하측에 코일관(23a)이 권취 구성된다. 이 경우 상기 제 1가열부(21)와 제 2가열부(23)는 몸체프레임(11)의 외측으로 연결통로관(22)이 형성되어 연결된다.
다시 말하면, 상기 가열부(20)는 태양열 집열기(30)의 열매체가 제 1가열부(21)를 통과한 뒤 연결통로관(22)을 통해 제 2가열부(23)로 이동되는 직렬연결방식으로 구성된다.
한편, 상기 제 2가열부(23)를 통과한 열매체는 태양열 집열기(30)로 다시 회수된다.
이상과 같은 구성의 본 고안에 따른 축열조의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 몸체프레임(11) 내의 상부에 설치된 제 1가열부(21)에서는 태양열 집열기(30)를 통해 얻은 고온의 열매체를 이용하여 'A'부분의 난방수(15)를 먼저 뜨겁게 가열하게 된다. 이 경우 상기 가열된 난방수(15)는 열교환부(13)와 열교환 되 면서 난방 및 급탕에 사용되는 물을 짧은 시간 내에 뜨겁게 가열해주게 된다.
상기 제 1가열부(21)를 통과한 열매체는 연결통로관(22)을 통해 제 2가열부(23)로 이동되면서 'B' 부분의 난방수(15)를 뜨겁게 가열해주게 된다. 이 경우 'C' 부분의 난방수(15)는 상/하측의 가열부(21)(23)에 의해 가열된 난방수(15)가 대류 되면서 점차 뜨겁게 데워지게 된다.
도 4는 본 고안에 따른 축열조의 다른 실시예를 보여주는 도면으로, 상기 제 1가열부(21)와 제 2가열부(23)를 연결해주는 연결통로관(22)이 몸체프레임(11)의 내부에 설치 구성될 수 있음을 보여준다.
도 5는 본 고안에 따른 축열조의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
상기 태양열 집열기(30)에서 가열된 뜨거운 열매체는 삼방밸브(31)에서 두 갈래로 나누어진 후 두 개의 연결통로관(22a)(22b)을 통하여 제 1가열부(21) 및 제 2가열부(23)에 각각 공급되는 병렬 연결방식으로도 구성될 수 있음을 보여준다.
이 경우 상기 태양열 집열기(30)의 뜨거운 열매체를 상기 제 1가열부(21)와 제 2가열부(23)에 동시에 공급할 수 있다. 또한, 상기 제 1가열부(21)와 제 2가열부(23) 중 어느 하나에 열매체의 선택적인 공급이 가능하게 된다.
이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 고안의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 태양열 보일러의 축열조구조는, 태양열 집열기의 열매체를 이용하여 난방수를 뜨겁게 가열하는 가열부를 축열조 내의 상/하측에 구성하되, 몸체프레임 내부 상측에 위치한 열교환부를 먼저 가열해줌으로써, 짧은 시간 내에 원하는 온도의 고온수를 생성할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 태양열 집열기의 열매체를 이용하여 축열조 몸체프레임 내부의 난방수를 가열하기 위해 설치된 가열부와, 상기 가열부에서 가열된 뜨거운 난방수와 열교환 될 수 있도록 내부 상측에 난방 및 급탕용 열교환기로 구성된 열교환부를 포함하는 태양열 보일러의 축열조구조에 있어서,
    상기 가열부는, 몸체프레임의 내부 상측에 구성된 열교환부 둘레에 코일관이 권취되어 난방수를 뜨겁게 가열하는 제 1가열부;와, 상기 몸체프레임의 내부 하측에 코일관이 권취되어 난방수를 뜨겁게 가열하는 제 2가열부; 로 구성된 것을 특징으로 하는 태양열 보일러의 축열조구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 가열부는 태양열 집열기의 열매체가 제 1가열부를 통과한 뒤 연결통로관을 통해 제 2가열부로 공급되는 직렬 연결방식으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양열 보일러의 축열조구조.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 가열부는 태양열 집열기의 열매체가 삼방밸브를 통하여 두 갈래로 나누어진 후 제 1가열부와 제 2가열부에 각각 공급되는 병렬 연결방식으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양열 보일러의 축열조구조.
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