태양열 집열기 및 그 제조 방법

阅读:1发布:2023-01-31

专利汇可以提供태양열 집열기 및 그 제조 방법专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: A solar collector and a manufacturing method thereof are provided to ensure convenient manufacture of a solar collector because the open side of a one-side open vacuum glass tube is fastened with a metal cap. CONSTITUTION: A solar collector comprises a collecting unit(100) and a manifold(200). The collecting unit comprises a vacuum glass tube having an oval cross section and an open side, a solar panel which is located on the longest inner diameter of the vacuum glass tube, a heat pipe which delivers heat from the solar panel, and a metal cap including a plate part and a receiving part in which an adhesive is applied and the open side of the vacuum glass tube is placed.,下面是태양열 집열기 및 그 제조 방법专利的具体信息内容。

  • 복수개의 집열부(100)와, 상기 집열부(100)로부터 흡수된 열을 수집하는 매니폴드(200)를 포함하는 태양열 집열기(1000)에 있어서,
    상기 태양열 집열기(1000)의 집열부(100)는
    단면이 타원인 관형태로, 일측 단부가 개방된 개방부(111)가 형성된 진공 유리관(110);
    상기 진공 유리관(110) 내부의 가장 긴 내경에 위치되는 집열판(120);
    상기 집열판(120)으로부터 열을 공급받아 전달하는 히트파이프(130); 및
    상기 히트파이프(130)의 일정 영역이 삽입되어 고정되는 중공부(142) 및 상기 진공 유리관(110) 내부의 공기를 배기하여 진공 상태로 조절하기 위한 배기부(143)가 형성된 판부(141)와, 상기 판부(141)의 둘레부에 상기 유리관 개방부(111)의 단부가 안착되도록 돌출되는 안착부(144)가 형성된 캡(140); 을 포함하며,
    상기 캡(140)은 금속 재질로 형성되며, 상기 히트파이프(130)와 상기 히트파이프(130)가 삽입된 중공부(142)는 서로 용접 결합되고 상기 캡(140)은 안착부(144) 내부에 접착제(300)가 도포되며 상기 진공 유리관(110)이 안착된 후, 가열/냉각에 의해 일체로 조립되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.
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  • 제1항에 있어서,
    상기 집열부(100)는
    상기 진공 유리관(110)의 장변 길이(La)에 대한 단변 길(Lb)이 비(Lb/La)가 0.15 내지 0.5로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.
  • 제1항에 있어서,
    상기 집열부(100)는 상기 히트파이프(130)가 둘 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.
  • 제1항에 있어서,
    상기 진공 유리관(110)은 상기 개방부(111)가 형성된 타측이 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.
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  • 제1항, 제4항, 내지 제6항 중 선택되는 어느 한 항의 태양열 집열기(1000)의 제조 방법에 있어서,
    상기 태양열 집열기(1000) 제조 방법은
    히트파이프(130)가 삽입되도록 일정 영역이 중공된 중공부(142) 및 진공 유리관(110) 내부의 공기를 배기하여 진공 상태로 조절하기 위한 배기부(143)가 형성된 판부(141)와, 상기 판부(141)의 둘레부에 상기 유리관 개방부(111)의 단부가 안착되도록 돌출되는 안착부(144)가 형성된 캡(140)에 집열판(120) 및 히트파이프(130) 조립체를 용접 고정하는 히트파이프(130) 고정 단계(S10);
    상기 히트파이프(130)가 고정된 캡(140)의 안착부(144)에 접착제(300)를 도포하는 접착제(300) 도포 단계(S20) ;
    진공 유리관(110)의 개방부(111) 둘레를 상기 안착부(144)에 안착하는 진공 유리관(110) 안착 단계(S30) ;
    상기 캡(140)을 가열하고 냉각함으로써 캡(140)과 진공 유리관(110)을 고정하는 진공 유리관(110) 고정 단계(S40);
    상기 배기부(143)를 통해 진공 유리관(110) 내부를 진공 상태로 조절한 후, 상기 배기부(143)를 절단 및 폐쇄하는 진공 처리 단계(S50);
    상기 진공 처리된 진공 유리관(110)을 포함하는 집열부(100)와 매니폴드(200)를 조립하는 매니폴드(200) 조립 단계(S50); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기(1000) 제조 방법.
  • 说明书全文

    태양열 집열기 및 그 제조 방법{SOLAR COLLECTOR MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

    본 발명은 태양열 집열기 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 본 발명은 제조가 용이하며 태양열을 더 효율적으로 집열할 수 있게 하는 태양열 집열기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

    태양열 에너지는 제한이 없는 에너지원으로서, 상기 태양열 에너지를 사용이 용이한 에너지로 집열하는 장치가 태양열 집열기이다.

    상가 태양열 집열기는 평판형, 단일 진공관형, 이중 진공관형, 집광형 등 다양한 형태로 제안된 바 있다.

    집열기의 효율을 높이기 위한 방법으로서, 입사된 에너지가 외부로 방출되는 것을 방지하기 위해 진공 기술을 이용하고, 전달을 용이하기 위하여 고효율 전열 소자인 히트파이프(Heat pipe)를 이용하는 장치가 제안된 바 있다.

    상기한 바와 같은 장치를 진공관형 태양열 집열기라 한다.

    도 1a은 상기 진공관형 태양열 집열기를 나타내었다.

    상기 도 1a에 도시한 진공관형 태양열 집열기는 진공상태로 유지되는 유리관(4), 상기 유리관(4) 내부에 구비되는 태양열을 집열하는 태양열 흡수판(3)과 상기 흡수판(3)으로부터 열을 공급받아 전달하는 고효율 전열소자인 히트파이프(2)를 포함하는 진공관형 집열부(5)와, 상기 히트파이프(2)의 응축부와 열교환이 이루어지는 열매체가 유동되는 매니폴드(1)(Manifold)를 포함하여 형성된다.

    한편, 상기 히트파이프는 전열관이라고도 하며, 상기 공간에 작동유체가 봉입된 것으로서, 상기 히트파이프는 가열되면 내부의 작동유체가 증발되어 상기 매니폴드가 위치된 측(상측)으로 이동하여 열교환되고, 상기 영역에서 방열과정을 거치면 상기 작동유체가 다시 본래의 위치(하측)로 이동된다.

    더욱 상세하게, 도 1b를 참조로, 상기 도 1a에 도시한 진공관형 태양열 집열기의 집열부(5) 부분을 설명한다.

    상기 집열부(5)는 유리관(4)의 양 단부가 개방된 상태로 형성되며, 매니폴드(1)와 연결되는 상기 유리관(4) 일측 개방 영역을 폐쇄하며, 중앙에 히트파이프(2)가 삽입되는 중공부가 형성된 상부 유리캡(6); 상기 상부 유리캡(6)의 중공부와 히트파이프(2) 사이에 구비되는 동관부품(7); 상기 유리관(4) 타측 개방 영역을 폐쇄하며, 유리관(4) 내부를 진공상태로 조절하는 배기부(8)가 형성된 하부 유리캡(8)을 포함하여 형성된다.

    이 때, 상기 하부 유리캡(8)의 배기부(8)는 상기 유리관(4) 내부를 진공상태로 조절한 후, 끝부분이 밀봉된다.

    상기 도 1b에 도시한 바와 같은 종래의 진공관형 태양열 집열기는 상기 히트파이프(2)와 유리 재질이 직접 접합될 경우에 유리가 파손될 위험이 있어 동관부품(7)을 이용하므로, 상부 유리캡(6)에 동관부품(7)을 일체로 형성하는 공정 및 상기 동관부품(7)과 히트파이프(2)를 용접하는 공정이 필요하여 생산성 및 내구성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.

    또한, 상기 하부 유리캡(8)에 배기부(8)가 형성됨에 따라 전체 진공관형 태양열 집열기의 길이가 증가될 수 밖에 없다.

    또한, 일반적인 유리관은 원형태로 형성됨에 따라 전체 태양열 집열기의 두께가 증가될 수밖에 없으며, 유리관 내부가 진공 상태로 유지되어야 하는데 유리 재질의 양 단부를 막는 공정이 난해하여 전체 제조 공정 효율을 저하하는 문제점이 있다.

    또한, 유리관이 복수개 구비된다 하더라도 집열판은 상기 유리관 내부의 한정적인 영역에만 구비되어야 하므로 에너지 효율을 높이는 것이 제한적인 문제점이 있다.

    한편, 최근 에너지에 대한 관심이 더욱 커짐에 따라 태양열 집열기의 소형화 및 효율을 보다 높이기 위한 연구가 계속되고 있다.

    본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 일측이 개방되고 타측이 폐쇄된 진공 유리관의 개방된 측이 금속 캡을 이용하여 접합 고정됨으로써 진공 유리관의 형태 형성이 용이하며, 접합을 용이하게 하여 전체 제조 공정 효율을 높일 수 있는 태양열 집열기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

    또한, 본 발명의 목적은 진공 유리관이 타원형 단면을 갖도록 형성됨으로써 태양열 집열기 전체의 두께를 저감할 수 있으며, 단일 진공 유리관 내부의 집열판 내부에 히트파이프가 복수개 구비될 수 있고 전체 집열판 형성 면적을 늘릴 수 있어 태양열 집열 효율을 향상할 수 있는 태양열 집열기 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

    본 발명의 태양열 집열기(1000)는 복수개의 집열부(100)와, 상기 집열부(100)로부터 흡수된 열을 수집하는 매니폴드(200)를 포함하는 태양열 집열기(1000)에 있어서, 상기 태양열 집열기(1000)의 집열부(100)는 관형태로, 일측 단부가 개방된 개방부(111)가 형성된 진공 유리관(110); 상기 진공 유리관(110) 내부에 구비되는 집열판(120); 상기 집열판(120)으로부터 열을 공급받아 전달하는 히트파이프(130); 및 상기 히트파이프(130)의 일정 영역이 삽입되어 고정되는 중공부(142) 및 상기 진공 유리관(110) 내부의 공기를 배기하여 진공 상태로 조절하기 위한 배기부(143)가 형성된 판부(141)와, 상기 판부(141)의 둘레부에 상기 유리관 개방부(111)의 단부가 안착되도록 돌출되는 안착부(144)가 형성된 캡(140); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

    또한, 상기 캡(140)은 금속 재질로 형성되며, 상기 히트파이프(130)와 상기 히트파이프(130)가 삽입된 중공부(142)는 서로 용접 결합되고 상기 캡(140)은 안착부(144) 내부에 접착제(300)가 도포되며 상기 진공 유리관(110)이 안착된 후, 가열/냉각에 의해 일체로 조립되는 것을 특징으로 한다.

    또, 상기 진공 유리관(110)의 단면이 타원 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

    이 때, 상기 집열부(100)는 상기 진공 유리관(110)의 장변 길이(La)에 대한 단변 길(Lb)이 비가 0.15 내지 0.5로 형성되는 것을 특징으로 한다.

    아울러, 상기 집열부(100)는 상기 히트파이프(130)가 둘 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.

    또한, 상기 진공 유리관(110)은 상기 개방부(111)가 형성된 타측이 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.

    한편, 본 발명의 태양열 집열기(1000)는 복수개의 집열부(100)와, 상기 집열부(100)로부터 흡수된 열을 수집하는 매니폴드(200)를 포함하는 태양열 집열기(1000)에 있어서, 상기 태양열 집열기(1000)의 집열부(100)는 단면이 타원인 관형태로, 일측 단부가 폐쇄되며, 타측 단부가 개방된 개방부(111)가 형성된 진공 유리관(110); 상기 진공 유리관(110) 내부의 가장 긴 내경 위치에 위치되는 집열판(120); 상기 집열판(120)으로부터 열을 공급받아 전달하는 히트파이프(130); 및 상기 히트파이프(130)의 일정 영역이 삽입되어 고정되는 중공부(142) 및 상기 진공 유리관(110) 내부의 공기를 배기하여 진공 상태로 조절하기 위한 배기부(143)가 형성된 판형태의 캡(140); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

    한편, 본 발명의 태양열 집열기(1000) 제조 방법은 히트파이프(130)가 삽입되도록 일정 영역이 중공된 중공부(142) 및 진공 유리관(110) 내부의 공기를 배기하여 진공 상태로 조절하기 위한 배기부(143)가 형성된 판부(141)와, 상기 판부(141)의 둘레부에 상기 유리관 개방부(111)의 단부가 안착되도록 돌출되는 안착부(144)가 형성된 캡(140)에 집열판(120) 및 히트파이프(130) 조립체를 용접 고정하는 히트파이프(130) 고정 단계(S10); 상기 히트파이프(130)가 고정된 캡(140)의 안착부(144)에 접착제(300)를 도포하는 접착제(300) 도포 단계(S20) ; 진공 유리관(110)의 개방부(111) 둘레를 상기 안착부(144)에 안착하는 진공 유리관(110) 안착 단계(S30) ; 상기 캡(140)을 가열하고 냉각함으로써 캡(140)과 진공 유리관(110)을 고정하는 진공 유리관(110) 고정 단계(S40); 상기 배기부(143)를 통해 진공 유리관(110) 내부를 진공 상태로 조절한 후, 상기 배기부(143)를 절단 및 폐쇄하는 진공 처리 단계(S50); 및 상기 진공 처리된 진공 유리관(110)을 포함하는 집열부(100)와 매니폴드(200)를 조립하는 매니폴드(200) 조립 단계(S50); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

    이에 따라, 본 발명의 태양열 집열기 및 그 제조 방법은 일측이 개방되고 타측이 폐쇄된 진공 유리관의 개방된 측이 금속 캡을 이용하여 접합 고정됨으로써 진공 유리관의 형태 형성이 용이하며, 접합을 용이하게 하여 전체 제조 공정 효율을 높일 수 있고, 내구성을 높일 수 있는 장점이 있다.

    또한, 본 발명의 태양열 집열기 및 그 제조 방법은 진공 유리관이 타원형 단면을 갖도록 형성됨으로써 태양열 집열기 전체의 두께를 저감할 수 있으며, 단일 진공 유리관 내부의 집열판 내부에 히트파이프가 복수개 구비될 수 있고 전체 집열판 형성 면적을 늘릴 수 있어 태양열 집열 효율을 향상할 수 있는 장점이 있다.

    도 1은 종래의 진공관형 태양열 집열기를 나타낸 도면.
    도 2는 본 발명에 따른 태양열 집열기를 나타낸 도면.
    도 3 및 도 4는 상기 도 2에 도시한 태양열 집열기의 집열부를 나타낸 부분 절개 사시도 및 분해사시도.
    도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 태양열 집열기를 나타낸 다른 사시도 및 단면도.
    도 7은 상기 도 5 및 도 6에 도시한 태양열 집열기의 집열부를 나타낸 분해사시도.
    도 8은 본 발명에 따른 태양열 집열기 제조 방법을 나타낸 단계도.
    도 9는 본 발명에 따른 태양열 집열기 제조 방법의 단계를 설명한 개략도.

    이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 태양열 집열기(1000) 및 그 제조 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

    본 발명의 태양열 집열기(1000)는 복수개의 집열부(100)와 매니폴드(200)를 포함하는 구성으로서, 상기 집열부(100)는 태양열을 집열하는 부분으로, 진공 유리관(110), 집열판(120), 히트파이프(130) 및 캡(140)을 포함하여 형성된다.

    또한, 상기 매니폴드(200)는 상기 집열부(100)로부터 흡수된 열을 수집하는 구성으로서, 내부에 열교환매체가 순환되어 열교환에 의해 상기 집열부(100)로부터 흡수된 열을 수집한다.

    상기 집열부(100)를 구성하는 기본 구성품인 상기 진공 유리관(110)은 길이방향으로 길게 형성된 관형태로, 일측 단부가 개방된 개방부(111)가 형성된다.

    이 때, 상기 진공 유리관(110)의 타측 단부는 개방부(111)와 동일하게 개방된 상태로 제조된 후, 유리캡에 의해 밀폐될 수도 있고, 최초 제작시부터 폐쇄된 상태를 유지할 수도 있다.

    상기 개방부(111)가 형성된 타측이 폐쇄된 진공 유리관(110)을 이용하는 경우에는 별도의 유리캡을 이용하여 밀폐하는 공정이 필요치 않아 공정 효율을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.

    즉, 상기 진공 유리관(110)은 최초 제작 시, 일측 단부는 동일 유리 재질에 의해 개방부(111)가 형성되며, 타측 단부는 폐쇄되는 것이 바람직하다.

    상기 진공 유리관(110)의 개방부(111) 부분은 상기 캡(140)에 의해 밀폐됨으로써, 진공 유리관(110)을 형성하는 단면 형태 그대로 연장된 상태로 일측이 개방될 뿐 다른 형태적 변형은 필요치 않다.

    상기 집열판(120)은 상기 진공 유리관(110) 내부에 구비되는 구성으로서, 태양열을 집열하기 위하여 판형태로 구비된다.

    상기 히트파이프(130)는 상기 집열판(120)과 일체로 형성되어 상기 집열판(120)으로부터 열을 공급받아 전달하는 역할을 담당한다.

    상기 히트파이프(130)는 열전도도가 높은 재질로 형성되되, 내부에 작동유체가 봉입되는 구성으로서 상기 작동유체에 의해 열이 전달된다.

    상기 캡(140)은 상기 진공 유리관(110)의 개방부(111)를 밀폐 고정하는 부분으로서, 중공부(142) 및 배기부(143)가 형성된 판부(141) 및 안착부(144)를 포함하여 형성된다.

    상기 판부(141)는 상기 진공 유리관(110)의 개방부(111)를 밀폐하는 부분으로서, 상기 진공 유리관(110) 내부에 구비되는 히트파이프(130)의 일정 영역이 삽입되어 외측으로 돌출되도록 일정 영역이 중공되는 중공부(142)가 형성된다.

    상기 중공부(142)는 상기 히트파이프(130)가 삽입된 후, 상기 히트파이프(130)의 둘레와 용접되는 것이 바람직하다.

    이를 위하여 상기 캡(140)은 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 금속 캡(140)은 전체 태양열 집열기(1000)의 내구성을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.

    더욱 상세하게, 금속 캡(140)을 이용하지 않고 상기 히트파이프(130)가 진공 유리관(110)과 동관부품을 통해 용접되는 종래의 기술은 먼저, 상부 유리캡에 동관부품이 용접된 후, 히트파이프와 동관부품을 용접하게 되는데, 2회의 접합 공정이 필요하므로 생산성이 저하되며, 상기 히트파이프(130)의 용접 공정 및 사용 중에 상부 유리캡이 파손될 가능성이 있어 전체 내구성을 저하하게 되는 문제점이 있다.

    본 발명은 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 태양열 집열기(1000)로서, 본 발명은 금속 재질의 캡(140)을 이용함으로써 진공 유리관(110)의 일측(매니폴드(200)가 연결되는 측)을 용이하게 밀폐할 수 있으며, 히트파이프(130)와 캡(140)이 용이하게 용접 결합되어 제조성 및 내구성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.

    또한, 상기 판부(141)는 상기 진공 유리관(110) 내부의 공기를 배기하여 진공 상태로 조절하기 위한 배기부(143)가 형성된다.

    상기 배기부(143)는 진공 유리관(110) 내부의 진공도를 조절하기 위한 수단이 결합될 수 있도록 관형태로 형성되며, 상기 집열부(100)와 매니폴드(200)와의 조립 이전에 상기 진공 유리관(110) 내부를 진공 상태로 형성한 후, 절단 및 폐쇄된다.

    상기 배기부(143)의 절단 및 폐쇄는 상기 진공 유리관(110) 내부를 진공 상태로 유지하면서 상기 캡(140) 부분이 매니폴드(200)와 조립됨에 따라 독립적인 공간을 형성하도록 하기 위한 것으로, 버너를 이용하여 절단과 함께 폐쇄되도록 하는 것이 바람직하다.

    상기 안착부(144)는 상기 진공 유리관(110)이 용이하게 고정되도록 하는 구성으로서, 상기 판부(141)의 일측 방향으로(상기 진공 유리관(110)이 형성된 측) 상기 유리관 개방부(111)의 둘레가 안착되도록 돌출된다.

    더욱 상세하게, 상기 안착부(144)는 상기 진공 유리관(110)의 일정 영역이 삽입되도록 오목한 영역을 형성하도록 형성되며, 상기 안착부(144) 내부에 접착제(300)가 도포되며 상기 진공 유리관(110)이 안착된 후, 가열/냉각에 의해 일체로 조립된다.

    이를 통해, 본 발명의 태양열 집열기(1000)는 상기 안착부(144)가 형성된 캡(140)을 이용함으로써 간단한 공정으로 진공 유리관(110)과 금속 캡(140)을 용이하게 접합할 수 있는 장점이 있다.

    도 2 내지 도 4에 도시한 캡(140)은 중앙부에 히트파이프(130)가 삽입되는 중공부(142)가 형성되고, 그 주변에 배기부(143)가 형성된 예를 도시하였다.

    상기 히트파이프(130)가 하나 구비되는 집열부(100)는 도면에 도시한 바와 같이, 중앙에 위치하여 집열판(120)으로부터 집열된 열을 고르게 전달할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

    그런데, 상기 히트파이프(130)가 둘 이상 형성되는 경우에, 전체 진공 유리관(110)의 내경이 커져 태양열 집열기(1000)의 두께 역시 함께 증가되어야 한다.

    위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 태양열 집열기(1000)는 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 집열부(100)의 진공 유리관(110) 단면이 타원 형태로 형성될 수 있다.

    이 때, 상기 타원 형태의 진공 유리관(110)은 가장 긴 내경을 갖는 장변 위치에 집열판(120)이 위치되어 충분한 집열 면적을 확보하도록 한다.

    도 7에 장변 길이(La) 및 단변 길이(Lb)를 표시하였으며, 본 발명에서 장변 길이(La) 및 단변 길이(Lb)는 진공 유리관(110)의 단면을 기준으로, 소재 두께를 포함한 길이를 의미한다.

    이 때, 본 발명의 태양열 집열기(1000)는 타원형 진공 유리관(110)의 장변 길이(La)에 대한 단변 길(Lb)이 비(Lb/La)가 0.15 내지 0.5로 형성되는 것이 바람직하다.

    위의 수치 범위는 0.15 및 0.5를 포함한다.

    상기 진공 유리관(110)의 장변 길이(La)에 대한 단변 길(Lb)이 비(Lb/La)가 0.15 미만일 경우에 진공 유리관(110) 내부의 히트파이프(130)가 구비될 만큼의 충분한 공간을 확보하기 어려우며, 상기 진공 유리관(110)의 장변 길이(La)에 대한 단변 길(Lb)이 비(Lb/La)가 0.5 초과인 경우에 상기 진공 유리관(110)이 타원형으로 형성됨에 따른 집열판(120) 면적 증대 및 태양열 집열기(1000) 두께 감소 등의 충분한 효과를 기대하기 어렵다.

    이에 따라, 본 발명의 태양열 집열기(1000)는 상기 진공 유리관(110)의 장변 길이(La)에 대한 단변 길(Lb)이 비(Lb/La)가 0.15 내지 0.5로 형성되는 것이 바람직하다.

    또한, 집열판(120)의 면적이 큰 경우에, 단일 진공 유리관(110) 내부에 둘 이상의 히트파이프(130)가 구비될 수 있다.

    도 5 내지 7에서 상기 진공 유리관(110) 내부에 2개의 히트파이프(130)가 구비된 예를 도시하였으며, 이 때, 상기 캡(140)은 상기 중공부(142)가 상기 히트파이프(130)와 대응되는 위치에 2개 형성된다.

    타원 형태의 진공 유리관(110)을 이용함으로써 본 발명의 태양열 집열기(1000)는 전체 두께를 줄일 수 있으며, 집열판(120)의 면적을 증대하여 집열 효율을 더욱 향상할 수 있는 장점이 있다.

    다시 말해, 본 발명의 태양열 집열기(1000)는 진공 유리관(110)의 적층 방향으로 진공 유리관(110)의 폭이 증가되는 타원 형태로 형성됨으로써 종래의 진공 유리관(110)들 사이의 공간에도 집열판(120)이 위치될 수 있는 구조이며, 복수개의 히트파이프(130)가 구비됨으로써 집열 효율을 높일 수 있다.

    또, 집열 효율이 높아짐에 따라 전체 집열부(100) 길이(진공 유리관(110) 길이)를 줄여 생산 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

    특히, 본 발명의 태양열 집열기(1000)는 진공 유리관(110) 개방부(111) 단부에 대응되는 금속 캡(140)을 이용하여 용이하게 개방부(111)를 폐쇄할 수 있어 진공 유리관(110)의 개방부(111) 측의 다른 형태 변형 없이 접착제(300)를 통해 간단하게 고정할 수 있는 장점이 있다.

    한편, 본 발명의 태양열 집열기(1000) 제조 방법은 상술한 바와 같은 태양열 집열기(1000)의 특징을 가지며, 크게 히트파이프(130) 고정 단계(S10); 접착제(300) 도포 단계(S20); 진공 유리관(110) 안착 단계(S30); 진공 유리관(110) 고정 단계(S40); 진공 처리 단계(S50); 및 매니폴드(200) 조립 단계(S60);를 포함한다.

    아울러, 상기 히트파이프(130) 고정 단계(S10) 이전에, 상술한 바와 같은 매니폴드(200)와, 진공 유리관(110), 집열판(120), 히트파이프(130), 및 판부(141)를 포함하는 집열부(100) 구성품이 준비되어야 한다.

    먼저, 상기 히트파이프(130) 고정 단계(S10)는 상기 캡(140)의 중공부(142)에 집열판(120) 및 히트파이프(130) 조립체의 히트파이프(130)를 용접 고정하는 단계이다. (도 9 (a) 참조)

    상기 히트파이프(130) 고정 단계(S10)는 상기 캡(140)의 중공부(142)를 통해 외측으로 돌출된 히트파이프(130)와 중공부(142) 사이 영역을 용접하여 상기 집열판(120) 및 히트파이프(130) 조립체의 히트파이프(130)와 캡(140)을 고정하는 단계이다.

    상기 히트파이프(130) 고정 단계(S10)를 통해, 상기 히트파이프(130)와 캡(140)의 중공부(142) 영역이 서로 용접 고정됨에 따라 진공 유리관(110) 내부의 밀폐성을 확보하면서도 내구성을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.

    상기 접착제(300) 도포 단계(S20)는 상기 안착부(144)가 상측방향으로 돌출되도록 캡(140)을 위치한 후, 상기 안착부(144)에 접착제(300)를 도포하는 단계이다. (도 9 (b) 참조)

    상기 진공 유리관(110) 안착 단계(S30)는 내부에 집열판(120) 및 히트파이프(130)가 내장된 진공 유리관(110)의 개방부(111) 둘레를 상기 안착부(144)에 위치하도록 안착하는 단계이다.

    상기 진공 유리관(110) 고정 단계(S40)는 상기 캡(140)의 하측 부분을 가열하고 냉각함으로써 상기 접착제(300)에 의해 진공 유리관(110)과 캡(140)이 서로 접착되도록 고정하는 단계이다. (도 9 (c) 참조)

    상기 진공 처리 단계(S50)는 상기 캡(140)의 배기부(143)를 이용하여 진공 유리관(110) 내부를 진공 상태로 조절한 후, 상기 배기부(143)를 절단 및 폐쇄하여 진공 상태가 유지되도록 하는 단계이다.

    상기 배기부(143)는 진공 유리관(110) 내부의 공기가 배출되는 부분으로서, 진공 처리를 위한 장치가 연결되는 부분이다.

    상기 매니폴드(200) 조립 단계(S60)는 상기 접착제(300) 도포 단계 내지 진공 처리 단계를 통해 제조된 집열부(100)와 매니폴드(200)를 조립하는 단계이다.

    상술한 바와 같은 본 발명의 태양열 집열기(1000) 및 그 제조 방법은 유리 형태의 변경 없이 상기 개방부(111)를 폐쇄하는 캡(140)을 이용하여 진공 유리관(110)의 개방부(111)가 형성된 측을 통해 히트파이프(130)를 통한 열의 전달(매니폴드(200) 조립), 및 진공 처리가 가능하며, 집열 효율을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.

    또한, 본 발명의 태양열 집열기(1000) 및 그 제조 방법은 타원 형태의 진공 유리관(110)을 이용함으로써 집열판(120)의 형성 면적을 증대할 수 있으며, 전체 두께 및 길이를 줄여 소형화가 가능하고, 심미적 효과를 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.

    본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

    1000 : 태양열 집열기
    100 : 집열부
    110 : 진공 유리관 111 : 개방부
    La : 타원형태 진공 유리관의 장변 길이
    Lb : 타원형태 진공 유리관의 단변 길이
    120 : 집열판
    130 : 히트파이프
    140 : 캡 141 : 판부
    142 : 중공부 143 : 배기부
    144 : 안착부
    200 : 매니폴드
    300 : 접착제
    S10 ~ S60 : 본 발명의 태양열 집열기 제조 방법의 각 단계

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