KR20120123944A

KR20120123944A - Multi-purpose solar concentrating device

Info

Publication number: KR20120123944A
Application number: KR1020110041593A
Authority: KR
Inventors: 김주수
Original assignee: 김주수
Priority date: 2011-05-02
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2012-11-12

Abstract

본 발명은 다목적 태양광 집광장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광이 어떠한 방향에서 유입되더라도, 태양광을 용이하게 집광하여 여러가지 용도로 활용할 수 있도록 한 다목적 태양광 집광장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 태양광의 유입방향에 따라 서로 다른 형태의 집광렌즈가 형성된 구형상의 집광체를 이용하여 태양광이 어떠한 방향에서 유입되더라도 태양광을 용이하게 집광할 수 있고, 집광된 태양광을 원추형 반사체 및 사각프리즘을 이용하여 다양한 용도처로 반사시켜서, 온수 및 난방 목적을 비롯하여 발전 목적 등 여러가지 용도로 활용할 수 있도록 한 다목적 태양광 집광장치를 제공하고자한 것이다.The present invention relates to a multi-purpose solar light concentrator, and more particularly, to a multi-purpose solar light concentrator that can be used for various purposes by easily condensing sunlight even if the sunlight is introduced from any direction.
That is, according to the present invention, the spherical light condenser having different types of condensing lenses formed according to the inflow direction of the sunlight can easily condense the sunlight even in any direction, and condensed the condensed sunlight. The present invention aims to provide a multi-purpose solar light concentrating device that can be used for various purposes such as hot water and heating purposes, as well as for power generation purposes by reflecting the light to various uses using a reflector and a square prism.

Description

Multi-purpose solar concentrating device

본 발명은 다목적 태양광 집광장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광이 어떠한 방향에서 유입되더라도, 태양광을 용이하게 집광하여 여러가지 용도로 활용할 수 있도록 한 다목적 태양광 집광장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a multi-purpose solar light concentrator, and more particularly, to a multi-purpose solar light concentrator that can be used for various purposes by easily condensing sunlight even if the sunlight is introduced from any direction.

태양 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 대표적인 방법에는 두 가지 방법이 있는데, 그 중 하나는 태양 빛의 태양열을 거울로 구성된 수집기 및 채광기(Collectors/concentrator)로 모아서 물이나 기타 오일로 가득찬 하나의 파이프/튜브로 집중시켜 고온으로 가열한 후, 스팀 발생기를 통해 만들어진 스팀을 이용하여 터빈을 돌려서 전기를 생산하는 방법이 있고, 다른 하나는 태양광(photovoltaic)을 태양광 전지(photovoltaic cells)나 태양광 패널(photovoltaic panels)로 집중시켜 +/-극에 의해 전기를 직접 생산하는 방법이 있다.There are two common ways to generate electricity using solar energy, one of which is to collect the sun's solar heat into a mirrored collector and concentrator that is filled with water or other oils. After heating to a high temperature by concentrating in a pipe / tube, a method of producing electricity by turning a turbine using steam generated by a steam generator is used. The other method is to convert photovoltaic to photovoltaic cells or solar cells. One way is to produce electricity directly by the +/- poles by focusing them on photovoltaic panels.

태양광 및 태양열을 수집하는 방법에 있어서, 기본적으로 빛은 분산(diffuse)되기 때문에 상대적으로 빛의 집적도가 낮아 태양열을 수집하기가 어려우며, 이 난점을 해결하기 위한 연구개발이 지속적으로 이루어지고 있다.In the method of collecting sunlight and solar heat, since light is basically diffused, it is difficult to collect solar heat due to relatively low density of light, and research and development are continuously made to solve this difficulty.

현재, 태양광 및 태양열을 수집하는 방법은 고반사율(high reflectivity)의 거울을 이용하는 두 가지 방법이 있다.Currently, there are two methods for collecting sunlight and solar heat using mirrors of high reflectivity.

첫번째 방법은 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이 라인 집중기(Line Concentrators)라 부르는 V자형 포물선 거울에 입사된 빛을 오일이나 물이 담긴 유리 튜브로 구성된 수신기로 직접 반사시켜, 400℃ 정도로 가열하는 방법이 있으며, 이 방법은 구축하기가 쉽지만, 빛의 집중력이 낮아 고열을 얻을 수 없는 단점이 있다.In the first method, as shown in FIG. 5, light incident on a V-shaped parabolic mirror called Line Concentrators is directly reflected to a receiver composed of a glass tube containing oil or water, and heated to about 400 ° C. There is a method, and this method is easy to build, but the low concentration of light has a disadvantage that can not get high fever.

두번째 방법은 첨부한 도 6에 도시된 바와 같이 포인트 집중기(Points Concentrators) 방식으로, 접시(dish) 모양의 거울에 입사된 빛을 높은 건물 꼭대기의 타워(Tower)에 고정 설치된 수신기로 반사시키는 방법으로서, 라인 집중기보다 더욱 높은 온도의 고열을 얻을 수 있는 장점이 있다.The second method is a method of reflecting light incident on a dish-shaped mirror to a receiver fixed to a tower at the top of a tall building as shown in FIG. 6 by using a Points Concentrators method. As an advantage, there is an advantage that a higher temperature of a higher temperature can be obtained than a line concentrator.

그 밖에, 태양열을 집광하는 방법으로서, 다수개의 단위별 집광렌즈가 일체로 형성된 모듈화된 집광판이 사용되고 있지만, 이 집광판은 판형 구조로서 태양광이 잘 유입되는 특정 장소에 고정 설치되기 때문에 동,서,남,북쪽 등 여러방향으로부터의 태양광을 한 곳으로 집광하지 못하는 단점이 있다.
In addition, as a method of condensing solar heat, a modular light collecting plate in which a plurality of unit condensing lenses are integrally used is used. However, since the light collecting plate is fixedly installed in a specific place where sunlight is well introduced as a plate-like structure, There is a disadvantage in that it cannot condense sunlight from various directions such as south and north.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 태양광의 유입방향에 따라 서로 다른 형태의 집광렌즈가 형성된 구형상의 집광체를 이용하여 태양광이 어떠한 방향에서 유입되더라도 태양광을 용이하게 집광할 수 있고, 집광된 태양광을 원추형 반사체 및 사각프리즘을 이용하여 다양한 용도처로 반사시켜서, 온수 및 난방 목적을 비롯하여 발전 목적 등 여러가지 용도로 활용할 수 있도록 한 다목적 태양광 집광장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made in view of the above, by using a spherical condenser having different types of condensing lens according to the inflow direction of the solar light it is easy to condense sunlight even if the solar light flows in any direction. Its purpose is to provide a multi-purpose solar light concentrating device that can be used for various purposes such as hot water and heating purposes and power generation purposes by reflecting the concentrated solar light to various applications using conical reflectors and square prisms. .

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 태양광의 유입방향에 따라 서로 다른 형태의 집광렌즈가 형성된 구형 집광체와; 상기 구형 집광체의 저부 테두리에 장착되는 중공형 투명탱크와; 상기 중공형 투명탱크의 상단 및 바닥에 각각 밀봉 장착되는 제1 및 제2투명플레이트와; 상기 제2투명플레이트의 상면에 부착되면서 구형 집광체의 저부에 배치되어, 구형 집광체로부터 제1투명플레이트를 거쳐 유입되는 태양광을 제2투명플레이트쪽으로 반사시키는 중공형의 역원추형 반사체와; 상기 제2투명플레이트의 저부에 이격 배치되어, 투명플레이트를 통과한 태양광을 한 곳으로 모아주는 평판형 프레넬 렌즈와; 상기 프레넬 렌즈의 저부에 배치되어, 태양광을 가시광선, 자외선, 적외선으로 분리시키는 사각프리즘; 상기 사각프리즘으로부터 적외선을 이용하여 전기에너지를 생산하는 발전 및 축전부; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다목적 태양광 집광장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object comprises: a spherical condenser having different types of condenser lenses according to the inflow direction of sunlight; A hollow transparent tank mounted on a bottom edge of the spherical light collector; First and second transparent plates sealingly mounted on top and bottom of the hollow transparent tank, respectively; A hollow inverted conical reflector attached to an upper surface of the second transparent plate and disposed at a bottom of the spherical light condenser to reflect sunlight flowing from the spherical light condenser through the first transparent plate toward the second transparent plate; A flat Fresnel lens disposed at a bottom of the second transparent plate to collect sunlight passing through the transparent plate in one place; A rectangular prism disposed at a bottom of the Fresnel lens to separate sunlight into visible light, ultraviolet light, and infrared light; Power generation and power storage unit for producing electric energy by using infrared rays from the square prism; It provides a multi-purpose solar light collecting device, characterized in that configured to include.

본 발명의 바람직한 구현예로서, 상기 집광렌즈는: 구형 집광체의 상단 중앙을 중심으로 동심원 배열을 이루면서 형성되는 제1프레넬 렌즈부와; 구형 집광체의 동쪽을 향하는 일측 표면중 상단을 중심으로 방사상으로 연장되며 등간격의 등고선 배열을 이루는 제2프레넬 렌즈부와; 구형 집광체의 서쪽을 향하는 타측 표면에 상단을 중심으로 방사상으로 연장되며 등간격의 등고선 배열을 이루는 제3프레넬 렌즈부와; 구형집광체의 하단 중앙을 중심으로 동심원 배열을 이루며 형성되는 제4프레넬 렌즈부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the condensing lens comprises: a first Fresnel lens portion formed in a concentric arrangement around a center of an upper end of a spherical condenser; A second Fresnel lens portion extending radially around an upper end of one surface facing east of the spherical light collector and forming an equally spaced contour array; A third Fresnel lens portion extending radially about an upper end on the other surface facing west of the spherical light condenser and forming a contour line at equal intervals; A fourth Fresnel lens unit formed in a concentric array around the center of the lower end of the spherical light collector; Characterized in that consisting of.

본 발명에 따르면, 상기 역원추형 반사체는 빛 반사용 거울로 만들어진 것임을 특징으로 한다.According to the invention, the inverted conical reflector is characterized in that it is made of a light reflecting mirror.

특히, 상기 역원추형 반사체의 상단에는 반사된 빛이 외부로 조사되지 않도록 안쪽 방향으로 일정한 곡률을 이루며 만곡된 빛 차단막이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.In particular, the inverted cone-shaped reflector is characterized in that the curved light blocking film is formed integrally with a certain curvature inwardly so that the reflected light is not irradiated to the outside.

또한, 상기 투명탱크 및 제1,2투명플레이트는 투명 유리 또는 투명한 재질의 플라스틱으로 만들어진 것임을 특징으로 한다.In addition, the transparent tank and the first and second transparent plates are characterized in that made of transparent glass or plastic of a transparent material.

본 발명의 바람직한 다른 구현예로서, 상기 역원추형 반사체의 하단에는 투명탱크의 하단으로부터 연장된 급수용 또는 에어 공급용 호스가 결합되는 인렛이 형성되고, 투명탱크의 상단에는 배수용 또는 에어 배출용 호스가 결합되는 아웃렛이 형성된 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment of the present invention, the inverted conical reflector is formed with an inlet coupled to the hose for water supply or air supply extending from the bottom of the transparent tank, the hose for drainage or air discharge at the top of the transparent tank Is characterized in that the outlet is formed is coupled.

본 발명의 바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 사각프리즘은 태양광을 가시광선, 자외선, 적외선으로 분리시킬 수 있도록 4개의 삼각프리즘을 사각체로 조립시키되, 각 삼각프리즘의 바닥면이 사각체의 상하좌우면이 되도록 조립시킨 것임을 특징으로 한다.In another preferred embodiment of the present invention, the square prism is assembled with four triangular prism into a rectangular body to separate the sunlight into visible light, ultraviolet rays, infrared rays, the bottom surface of each triangular prism is the top, bottom, left and right of the rectangular body It is characterized in that it is assembled to the surface.

본 발명에 따른 발전 및 축전부는: 사각프리즘의 적외선 분리면과 이격 배치되는 석영유리봉과: 석영유리봉으로부터 전달된 적외선으로 냉각수를 스팀화시키는 열교환기와; 열교환기로부터 배출되는 스팀에 의하여 회전하는 터빈을 통하여 전기에너지를 생성하는 발전기와; 발전기에서 발전된 전기를 저장하는 축전기; 로 구성된 것을 특징으로 한다.The power generation and power storage unit according to the present invention includes: a quartz glass rod spaced apart from an infrared separation plane of a square prism: a heat exchanger for steaming the cooling water with infrared rays transmitted from the quartz glass rod; A generator for generating electrical energy through a turbine rotating by steam discharged from the heat exchanger; A capacitor for storing electricity generated in the generator; Characterized in that consisting of.

바람직하게는, 상기 석영유리봉의 소정 위치에 분기형 석영유리봉을 연장 형성하여, 분기형 석영유리봉으로부터 열을 필요로 하는 곳으로 적외선 열이 전달될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
Preferably, the branched quartz glass rod is formed to extend at a predetermined position of the quartz glass rod, so that infrared heat can be transferred from the branched quartz glass rod to the place requiring heat.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-mentioned means for solving the problems, the present invention provides the following effects.

본 발명에 따르면, 태양광이 동서남북 어느 방향에서 유입되더라도, 구형 집광체를 통해 태양광을 용이하게 집광하여, 원추형 반사체 및 사각프리즘 등을 이용하여 다양한 용도처로 전달함으로써, 태양광의 집광 효율 및 태양열의 수집 효율을 크게 향상시키면서 여러가지 용도로 활용할 수 있다.According to the present invention, even if the solar light flows in any of the east, west, north, and south directions, the solar light is easily condensed through the spherical light concentrator, and transmitted to various applications using a conical reflector, a square prism, and the like. It can be used for various purposes while greatly improving the collection efficiency.

또한, 본 발명에서 집광된 태양광을 사각프리즘을 이용하여 가시광선, 적외선, 자외선으로 분리하여 각기 다른 사용처로 전달할 수 있으며, 예를 들어 가시광선은 실내 조명을 위한 공간으로 전달하고, 적외선은 전기 발전을 위한 열교환기쪽으로 전달할 수 있다.In addition, the collected solar light in the present invention can be separated into visible light, infrared light, ultraviolet light by using a square prism to be delivered to different uses, for example, visible light is transmitted to the room for indoor lighting, infrared light is electric Can be transferred towards the heat exchanger for power generation.

또한, 원추형 반사체가 내설되는 냉각탱크내에 급수를 공급하여 태양열에 의하여 가열되도록 함으로써, 온수 용도로 사용할 수 있고, 또는 에어를 공급하여 태양열에 의하여 승온되도록 함으로써, 실내 난방용으로 사용할 수 있다.In addition, the conical reflector can be used for hot water by supplying water in the cooling tank in which the conical reflector is installed and heating by solar heat, or by heating the air by supplying air, so that it can be used for indoor heating.

특히, 사각프리즘에서 분리된 적외선을 열교환기로 전달하여 스팀을 생산하고, 스팀에 의한 발전기의 터빈을 돌려줌으로써, 전기 생성을 위한 용도로 사용할 수 있다.
In particular, by transmitting infrared rays separated from the square prism to the heat exchanger to produce steam, by returning the turbine of the generator by the steam, it can be used for the purpose of generating electricity.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 다목적 태양광 집광장치의 구형 집광체를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 다목적 태양광 집광장치를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 다목적 태양광 집광장치의 프리즘 구조를 설명하는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 다목적 태양광 집광장치의 적외선을 이용한 발전 원리를 설명하는 구성도,
도 5 및 도 6은 종래의 태양광 집광 구성을 설명하는 개략도.1a to 1e is a view showing a spherical light collector of the multi-purpose solar light collecting device according to the present invention,
2 is a block diagram showing a multi-purpose solar light collecting device according to the present invention,
3 is a perspective view illustrating a prism structure of the multipurpose solar light collecting device according to the present invention;
4 is a configuration diagram illustrating a power generation principle using infrared rays of the multi-purpose solar light collecting device according to the present invention;
5 and 6 are schematic diagrams illustrating a conventional solar condensing configuration.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 태양광이 동서남북 어느 방향에서 유입되더라도, 태양광 및 태양열을 용이하게 수집하여 여러 용도처로 전달하는 동시에 여러가지 용도로 활용할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.The present invention is focused on the fact that even if the solar light is introduced from any of the east, west, north and north directions, it can be easily collected by the solar light and solar heat transfer to various applications and at the same time utilized for various purposes.

이를 위해, 태양광이 어떠한 방향에서 유입되더라도 태양광을 용이하게 집광시킬 수 있도록 서로 다른 형태의 집광렌즈(110)가 형성된 구형 집광체(100)가 구비된다.To this end, a spherical light collector 100 having different types of light collecting lenses 110 is provided to easily collect light even when sunlight is introduced from any direction.

상기 구형 집광체(100)는 구 형상이며, 전체 외표면의 일측쪽 표면은 동쪽을 향하는 표면으로 구획되고, 타측쪽 표면은 서쪽을 향하는 표면으로 구획되며, 남북방향으로 길다란 중앙 부분은 동서남북 어떠한 방향을 모두 향하는 면이 되며, 각 구획면에는 서로 다른 형태의 집광렌즈(110)가 형성된다.The spherical condenser 100 has a spherical shape, one surface of the entire outer surface is partitioned into the surface facing east, the other surface is partitioned into the surface facing west, the central portion long in the north-south direction is east-west-south- North It becomes a surface facing all, and the condensing lens 110 of a different form is formed in each partition surface.

상기 집광렌즈(110)는 구형 집광체(100)의 상단 중앙을 중심으로 남북방향으로 연장되는 제1프레넬 렌즈부(111)와, 구형 집광체(100)의 동쪽을 향하는 일측 표면에 형성되는 제2프레넬 렌즈부(112)와, 구형 집광체(100)의 서쪽을 향하는 타측 표면에 형성되는 제3프레넬 렌즈부(113)와, 구형집광체(100)의 하단부에 형성되는 제4프레넬 렌즈부(114)를 포함하여 구성된다.The condenser lens 110 is formed on the first Fresnel lens portion 111 extending in the north-south direction around the center of the upper end of the spherical condenser 100 and on one surface facing east of the spherical condenser 100. The second Fresnel lens portion 112, the third Fresnel lens portion 113 formed on the other surface of the spherical light condenser 100 toward the west, and the fourth formed on the lower end of the spherical light condenser 100 It is configured to include a Fresnel lens portion 114.

보다 상세하게는, 상기 제1프레넬 렌즈부(111)는 구형 집광체(100)의 상단 중앙을 중심으로 동심원 배열을 이루는 동시에 남북방향으로 등고선 배열이 연장 형성된 형태이고, 상기 제2프레넬 렌즈부(112)는 구형 집광체(100)의 동쪽을 향하는 일측 표면중 상단을 중심으로 방사상으로 연장되며 등간격의 등고선 배열을 이루며 형성된 형태이며, 상기 제3프레넬 렌즈부(113)는 구형 집광체(100)의 서쪽을 향하는 타측 표면에 상단을 중심으로 방사상으로 연장되며 등간격의 등고선 배열을 이루며 형성된 형태이다.In more detail, the first Fresnel lens 111 has a concentric arrangement around the center of the upper end of the spherical light collector 100 and a contour arrangement extending in the north-south direction, and the second Fresnel lens The part 112 is a shape extending in a radial direction around an upper end of one surface facing east of the spherical light collector 100 and forming an equally spaced contour array, and the third Fresnel lens part 113 is a spherical house. It is formed on the other surface facing the west of the housing 100 to extend radially around the top and form a contour arrangement of equal intervals.

또한, 상기 제4프레넬 렌즈부(114)는 구형집광체(100)의 하단 중앙을 중심으로 구의 아래쪽 절반 위치까지 동심원 배열을 이루며 형성된 형태이다.In addition, the fourth Fresnel lens unit 114 is formed in a concentric array to the lower half of the sphere centered on the center of the lower end of the spherical light collector (100).

이러한 집광렌즈(110)의 구성중, 구형 집광체(100)의 상단 중앙을 중심으로 동심원 배열을 이루는 동시에 동서방향으로 등고선 배열을 이루는 제1프레넬 렌즈부(111)를 형성한 이유는 태양광이 동쪽에서 남쪽을 거쳐 서쪽을 향하며 이동하므로 제1프레넬 렌즈부(111)에서 어느 방향의 태양광도 용이하게 집광할 수 있기 때문이다.Among the condensing lenses 110, the first Fresnel lens part 111 forming a concentric circle at the center of the top center of the spherical light concentrator 100 and forming a contour line in the east-west direction is formed of sunlight. This is because the solar light in any direction can be easily condensed by the first Fresnel lens part 111 because it moves from the east to the south through the south.

또한, 구형 집광체(100)의 동쪽을 향하는 일측 표면에 제2프레넬 렌즈부(112)를 형성한 이유는 태양광이 동쪽을 지날 때 집중적으로 태양광을 집광할 수 있도록 함에 있고, 또 구형 집광체(100)의 서쪽을 향하는 타측 표면에 제3프레넬 렌즈부(113)를 형성한 이유는 동절기의 태양광 조사각을 고려하는 동시에 서쪽에서 간접적으로 유입되는 태양광까지 용이하게 집광할 수 있도록 함에 있다.In addition, the reason why the second Fresnel lens portion 112 is formed on one surface facing east of the spherical light collector 100 is to allow the concentrated light to be concentrated when the sun passes eastward, The reason why the third Fresnel lens portion 113 is formed on the other surface facing the west side of the light collector 100 can easily condense even the solar light indirectly introduced from the west while considering the solar irradiation angle in winter. It is in such a way.

또한, 구형 집광체(100)의 하단부에 동심원 구조의 제4프레넬 렌즈부(114)를 형성한 이유는 제1 내지 제3프레넬 렌즈부(111,112,113)를 통해 집광된 태양광이 그 아래쪽의 투명탱크(120)쪽으로 모아질 수 있도록 함에 있다.In addition, the reason why the fourth Fresnel lens portion 114 having a concentric shape is formed at the lower end of the spherical light condenser 100 is that the sunlight collected through the first to third Fresnel lens portions 111, 112, and 113 is lower than that of the spherical light collector 100. It is to be collected toward the transparent tank (120).

이렇게 구비된 구형 집광체(100)는 중공형 투명탱크(120) 위에 통상의 실링재 및 브라켓과 같은 고정부재 등을 이용하여 탑재 장착되며, 그 내부에 태양광에 의한 고온의 태양열이 존재하게 되므로 외기를 유도하여 폭발의 위험을 배제하고자, 첨부한 도 1e에서 보듯이 구형 집광체(100)의 일측 및 타측 저부에 외부공기 흐름 구멍(116,118)이 관통 형성된다.The spherical condenser 100 provided in this way is mounted on the hollow transparent tank 120 by using a fixing member such as a conventional sealing material and a bracket, and the solar air of high temperature by sunlight exists therein. In order to exclude the risk of explosion by inducing, as shown in FIG. 1E, external air flow holes 116 and 118 are formed through the bottom of one side and the other bottom of the spherical light collector 100.

이때, 상기 중공형 투명탱크(120)의 상단 및 바닥면에는 제1 및 제2투명플레이트(130,132)가 일체로 밀봉되며 부착되는 바, 투명탱크(120)를 비롯한 제1 및 제2투명플레이트(130,132)는 투명 유리 또는 투명한 재질의 플라스틱으로 만들어질 수 있다.At this time, the first and second transparent plates 130 and 132 are integrally sealed and attached to the top and bottom surfaces of the hollow transparent tank 120, and the first and second transparent plates including the transparent tank 120 ( 130 and 132 may be made of transparent glass or plastic of transparent material.

여기서, 상기 중공형 투명탱크(120)내에는 구형 집광체(100)에서 집광된 태양광을 제2투명플레이트(130)쪽으로 반사시키는 역원추형 반사체(140)가 내설된다.Here, in the hollow transparent tank 120, there is an inverted conical reflector 140 that reflects the sunlight collected from the spherical condenser 100 toward the second transparent plate 130.

즉, 상기 역원추형 반사체(140)는 태양광의 반사 거리가 위쪽에서 아래쪽으로 갈수록 점차 좁혀질 수 있는 중공형의 역원추 형상으로 구비된 것으로서, 역원추형 반사체(140)의 하단면은 제2투명플레이트(130)의 상면에 부착되는 동시에 상단부는 구형 집광체(100)의 저부에 위치된 제1투명플레이트(130) 아래에 이격 배치되는 상태가 된다.That is, the inverted conical reflector 140 is provided as a hollow inverted cone shape in which the reflection distance of the sunlight is gradually narrowed from the upper to the lower side, and the bottom surface of the inverted conical reflector 140 is the second transparent plate. While attached to the upper surface of the 130, the upper end is in a state that is spaced apart below the first transparent plate 130 located at the bottom of the spherical light collector (100).

상기 역원추형 반사체(140)의 내경면은 빛을 용이하게 반사시킬 수 있는 빛 반사용 거울로 형성되며, 역원추형 반사체(140)의 상단끝에는 빛 반사용 거울로부터 반사되는 빛이 바깥쪽으로 조사되는 것을 차단할 수 있도록 안쪽 방향으로 일정한 곡률을 이루며 만곡된 빛 차단막(142)이 일체로 더 형성된다.The inner diameter surface of the reverse conical reflector 140 is formed of a light reflecting mirror that can easily reflect light, the upper end of the reverse conical reflector 140 that the light reflected from the light reflecting mirror is irradiated to the outside The curved light blocking film 142 is further formed integrally to form a constant curvature inwardly to block.

한편, 상기 역원추형 반사체(140)가 내설된 투명탱크(120)내에 물을 급수하여 집광된 태양열에 의하여 가열되도록 함으로써, 온수를 지속적으로 사용할 수 있고, 또는 에어를 공급하여 집광된 태양열에 의하여 승온되도록 함으로써, 겨울철 실내 난방 용도로 사용할 수 있다.On the other hand, the inverted cone-shaped reflector 140 by supplying water in the internal transparent tank 120 to be heated by the concentrated solar heat, hot water can be continuously used, or by supplying air to raise the temperature by the concentrated solar heat By doing so, it can be used for indoor heating in winter.

물론, 태양광이 집광 및 반사됨에 따라 역원추형 반사체(140) 및 투명탱크(120)의 내부가 가열될 수 있으므로, 위와 같이 공급되는 물 또는 외부공기가 역원추형 반사체(140) 및 투명탱크(120)의 내부에서 태양열과 열교환하여, 역원추형 반사체(140) 및 투명탱크(120)의 내부 온도가 적정 수준으로 조절될 수 있다.Of course, since the inside of the reverse conical reflector 140 and the transparent tank 120 may be heated as the sunlight is collected and reflected, the water or external air supplied as described above may be the reverse conical reflector 140 and the transparent tank 120. By heat-exchanging with solar heat in the interior, the internal temperatures of the reverse conical reflector 140 and the transparent tank 120 may be adjusted to an appropriate level.

보다 상세하게는, 상기 역원추형 반사체(140)의 하단에 투명탱크(120)의 하단으로부터 연장된 급수용 또는 에어 공급용 호스(122)가 결합되는 인렛(124)을 형성하고, 또한 투명탱크(120)의 상단에는 배수용 또는 에어 배출용 호스(126)가 결합되는 아웃렛(128)을 형성하여, 급수용 또는 에어 공급용 호스(122)가 결합되는 인렛(124)을 통하여 물 또는 에어를 공급함으로써, 구형 집광체(100)로부터 집광되어 중공형 투명탱크(120)로 전달된 태양열 및 역원추형 반사체(140)에 의하여 반사되는 태양열에 의하여 물 또는 에어가 가열되어 온수 사용 또는 실내 난방이 이루어질 수 있다.More specifically, the inlet 124 is formed at the lower end of the reverse conical reflector 140 is coupled to the hose 122 for water supply or air supply extending from the lower end of the transparent tank 120, and also the transparent tank ( The upper end of the 120 is formed with an outlet 128 to which the hose 126 for drainage or air discharge is coupled to supply water or air through the inlet 124 to which the hose 122 for water supply or air supply is coupled. Thus, water or air may be heated by solar heat reflected by the solar heat and the reverse conical reflector 140 that are collected from the spherical condenser 100 and transmitted to the hollow transparent tank 120 to use hot water or perform indoor heating. have.

이와 동시에, 물 또는 외부공기가 역원추형 반사체(140) 및 투명탱크(120)의 내부에서 태양열과 열교환하여, 역원추형 반사체(140) 및 투명탱크(120)의 내부 온도가 적정 수준으로 조절된다.At the same time, water or external air exchanges heat with solar heat in the reverse conical reflector 140 and the transparent tank 120, so that the internal temperature of the reverse conical reflector 140 and the transparent tank 120 is adjusted to an appropriate level.

한편, 상기 투명플레이트(130)의 저부에는 역원추형 반사체(140)에서 반사된 후, 제2투명플레이트(132)를 통과한 태양광을 한 곳으로 모아주는 평판형 프레넬 렌즈(150)가 이격 배치된다.On the other hand, the bottom of the transparent plate 130 is reflected from the reverse conical reflector 140, the flat Fresnel lens 150 to collect the sunlight passing through the second transparent plate 132 into one spaced apart Is placed.

특히, 상기 평판형 프레넬 렌즈(150)의 저부에는 평판형 프레넬 렌즈(150)로부터의 태양광을 가시광선, 자외선, 적외선으로 분리시킬 수 있는 사각프리즘(160)이 배치된다.In particular, a square prism 160 is disposed at the bottom of the flat Fresnel lens 150 to separate sunlight from the flat Fresnel lens 150 into visible light, ultraviolet light, and infrared light.

상기 사각프리즘(160)은 태양광을 가시광선, 자외선, 적외선으로 분리시킬 수 있도록 4개의 삼각프리즘(161,162,163,164)을 상부쪽 꼭지점끼리 밀착시키면서 사각체로 조립시킨 것으로서, 각 삼각프리즘(161,162,163,164)의 바닥면이 사각체의 상하좌우면이 된다.The square prism 160 is assembled by four rectangular prisms (161, 162, 163, 164) in a rectangular body while closely contacting the upper vertices to separate the sunlight into visible, ultraviolet, and infrared rays, the bottom surface of each triangular prism (161, 162, 163, 164) It becomes the top, bottom, left and right surfaces of this square body.

즉, 상기 각 삼각프리즘(161,162,163,164)의 바닥면 즉, 사각프리즘(160)의 상하좌우면중 상면이 평판형 프레넬 렌즈(150)와 일치하는 빛 유입면(165)이 되고, 이 빛 유입면(165)의 반대쪽 면인 하면은 가시광선 분리면(167)이 되며, 또한 좌면과 우면은 각각 자외선 분리면(168) 및 적외선 분리면(166)이 된다.That is, the bottom surface of each triangular prism (161, 162, 163, 164), that is, the upper surface of the upper, lower, left, and right of the square prism 160 is the light inflow surface 165 coinciding with the flat Fresnel lens 150, this light inflow surface The lower surface opposite to 165 becomes the visible light separating surface 167, and the left and right surfaces are the ultraviolet separating surface 168 and the infrared separating surface 166, respectively.

본 발명에 따르면, 상기 사각프리즘(160)으로부터 적외선을 이용하여 전기에너지를 생산할 수 있는 발전 및 축전부(170)를 포함하는 바, 그 구성을 보면 사각프리즘(160)의 적외선 분리면(166)과 이격 배치되어 적외선의 전달 경로가 되는 석영유리봉(171)과, 석영유리봉(171)으로부터 전달된 적외선으로 냉각수를 가열하여 스팀화시키는 열교환기(172)와, 열교환기로(172)부터 배출되는 고압의 스팀을 이용하여 터빈(173)을 회전시키면서 전기에너지를 생성하는 통상의 발전기(174)와, 스팀에서 액화된 냉각수를 열교환기로 순환시키는 펌프(176)로 구성되고, 또한 발전기(174)에는 발전기에서 발전된 전기를 저장하는 통상의 축전지(175)가 연결된다.According to the present invention, a power generation and power storage unit 170 capable of producing electric energy using infrared light from the square prism 160 includes a bar, and the configuration of the infrared separation plane 166 of the square prism 160 is described. Quartz glass rod 171 which is spaced apart from each other and becomes an infrared transmission path, heat exchanger 172 for heating and steaming cooling water by infrared rays transmitted from quartz glass rod 171, and discharged from heat exchanger 172. It consists of a conventional generator 174 for generating electric energy while rotating the turbine 173 using high pressure steam, and a pump 176 for circulating coolant liquefied in steam to a heat exchanger. A conventional storage battery 175 that stores electricity generated by a generator is connected.

한편, 상기 석영유리봉(171)의 소정 위치에 분기형 석영유리봉(178)을 연장 형성하여, 석영유리봉(171)에서 분기형 석영유리봉(178)으로 적외선 열이 전달되도록 하고, 분기형 석영유리봉(178)으로 전달된 적외선 열이 적외선 열을 필요로 하는 곳(식물관, 수족관 등)으로 적외선 열이 전달될 수 있도록 한다.On the other hand, the branched quartz glass rod 178 is formed to extend at a predetermined position of the quartz glass rod 171, so that infrared heat is transferred from the quartz glass rod 171 to the branched quartz glass rod 178, and branched. The infrared heat transmitted to the type quartz glass rod 178 allows infrared heat to be transferred to a place (plant tube, aquarium, etc.) that needs infrared heat.

여기서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 다목적 태양광 집광장치에 대한 작동 흐름을 설명하면 다음과 같다.Here, the operational flow of the multi-purpose solar light collecting device of the present invention having the configuration as described above is as follows.

하절기 및 동절기시, 태양광이 동쪽에서 남쪽을 거쳐 서쪽으로 질 때까지 구형 집광체(100)에 형성된 집광렌즈(110) 중, 제1프레넬 렌즈부(111)를 비롯하여 동쪽을 향하는 표면에 걸쳐 형성된 제2프레넬 렌즈부(112)를 통하여 직접적으로 집광된다. During the summer and winter seasons, the condensing lens 110 formed on the spherical light concentrator 100 from the east to the south through the west, including the first Fresnel lens section 111, is disposed over the surface facing east. The light is collected directly through the formed second Fresnel lens unit 112.

물론, 구형 집광체(100)의 서쪽을 향하는 표면에 걸쳐 형성된 제3프레넬 렌즈부(113)를 통하여 태양광이 간접적으로 집광된다.Of course, sunlight is indirectly collected through the third Fresnel lens portion 113 formed over the surface facing west of the spherical light collector 100.

이에, 태양광이 어떠한 방향에서 유입되더라도, 구형 집광체(100)의 집광렌즈(110)에서 태양광을 용이하게 집광할 수 있게 된다. Thus, even if the sunlight is introduced from any direction, the light collecting lens 110 of the spherical light collector 100 can easily collect the light.

이렇게 집광렌즈(110) 즉, 제1 내지 제3프레넬 렌즈부(11,112,113,114)에 의하여 집광된 태양광의 조사 방향은 구형 집광체(100) 자체가 오목렌즈와 같은 구 형상으로 형성되어 있기 때문에 구형 집광체(100)의 하단부에 형성된 제4프레넬 렌즈부(114)를 향하여 집광되고, 제4프레넬 렌즈부(114)로 집광된 태양광은 투명탱크(120)내에 내설된 역원추형 반사체(140)의 내부를 향하게 된다.The irradiation direction of the light collected by the condenser lens 110, that is, the first to third Fresnel lens parts 11, 112, 113, and 114, is a spherical collector because the spherical condenser 100 itself is formed in a spherical shape such as a concave lens. The light collected by the fourth Fresnel lens unit 114 formed at the lower end of the housing 100 and collected by the fourth Fresnel lens unit 114 is inverted conical reflector 140 in the transparent tank 120. ) Will face the inside.

이에 제4프레넬 렌즈부(114)로 집광된 대부분의 태양광이 제1투명플레이트(130)를 통과하여 역원추형 반사체(140)내로 집중 조사되며, 물론 태양광 일부가 투명탱크(120)와 역원추형 반사체(140)의 사이공간으로도 조사된다.Accordingly, most of the sunlight collected by the fourth Fresnel lens unit 114 passes through the first transparent plate 130 and is concentrated into the inverted conical reflector 140. It is also irradiated into the interspace of the inverted cone reflector 140.

연이어, 상기 역원추형 반사체(140)의 내부로 집중된 태양광이 역원추형 반사체(140)의 내표면에 형성된 거울면을 통하여 아래쪽으로 순차적으로 반사된 후, 투명탱크(120)의 바닥면을 이루는 제2투명플레이트(132)를 통과하게 된다.Subsequently, after the sunlight concentrated into the inside of the inverted cone reflector 140 is sequentially reflected downward through the mirror surface formed on the inner surface of the inverted cone reflector 140, the first surface forming the bottom surface of the transparent tank 120 is formed. It passes through the two transparent plates (132).

이와 동시에, 상기 제2투명플레이트(132)를 통과한 태양광은 평판형 프레넬 렌즈(150)를 통과하는 동시에 하나의 촛점으로 모아지면서 사각프리즘(160)으로 전달된다.At the same time, the sunlight passing through the second transparent plate 132 passes through the flat Fresnel lens 150 and is collected at one focal point and transmitted to the square prism 160.

이어서, 태양광이 사각프리즘(160)의 평판형 프레넬 렌즈(150)와 일치하는 빛 유입면(165)으로 유입되면, 이 빛 유입면(165)의 반대쪽 면인 하면은 가시광선 분리면(167)이 되며, 또한 좌면과 우면은 각각 자외선 분리면(168) 및 적외선 분리면(166)이 된다.Subsequently, when sunlight enters the light inflow surface 165 coinciding with the flat Fresnel lens 150 of the square prism 160, the lower surface, which is the opposite surface of the light inflow surface 165, is visible light separation surface 167. ), And the left and right surfaces are the ultraviolet separation surface 168 and the infrared separation surface 166, respectively.

따라서, 태양광이 사각프리즘(160)의 빛 유입면(165)으로 들어가면 태양광이 분산되면서 빨주노초파남보 일곱가지 색이 나타나게 되는 바, 이 가운데 빨강보다 더 바깥쪽에 있는 전자기파 즉, 빨강보다 긴 파장의 적외선은 사각프리즘(160)의 우측면인 적외선 분리면(166)을 통하여 분리되고, 보라색보다 더 바깥쪽에 있는 전자기파 즉, 보라색보다 더 파장이 짧은 자외선은 사각프리즘(160)의 좌측면인 자외선 분리면(168)을 통하여 분리되며, 또한 가시광선은 자외선과 적외선 사이에 위치하여 사람이 백색광으로 느끼게 되는 빛으로서 사각프리즘(160)의 빛 유입면(165)의 반대쪽면인 가시광선 분리면(167)을 통하여 분리된다.Therefore, when the sunlight enters the light inlet surface 165 of the square prism 160, the sunlight is dispersed, and seven colors of red nochopa Nambo appear. Among them, electromagnetic waves that are outside the red are longer than the red. The infrared rays of the wavelengths are separated through the infrared separation plane 166, which is the right side of the square prism 160, and the electromagnetic waves that are farther than purple, that is, the ultraviolet rays shorter than the violet rays, are ultraviolet rays that are the left side of the square prism 160. The visible light is separated through the separating surface 168, and the visible light is located between the ultraviolet and the infrared light, and the human body feels the white light as the visible light separating surface (the opposite side of the light inflow surface 165 of the square prism 160). 167).

이때, 광섬유 또는 광관을 가시광선 분리면(167)에 이격 배치하여, 가스광선 분리면(167)으로부터 나오는 가시광선을 실내 조명이 필요한 장소(예를 들어, 자연 채광이 필요한 어두운 곳, 지하 주차장 등)로 전달할 수 있도록 한다.At this time, the optical fiber or light tube is spaced apart on the visible light separation surface 167, and the visible light emitted from the gas light separation surface 167 is required for indoor lighting (for example, a dark place requiring natural light, an underground parking lot, etc.). To be delivered).

또한, 광섬유 또는 광관을 자외선 분리면(168)에 이격 배치하여, 자외선 분리면(168)으로부터 나오는 자외선을 살균 등 대형 식기 보관소를 비롯한 살균 목적 장소로 전달할 수 있도록 한다.In addition, the optical fiber or light tube is disposed on the ultraviolet separation surface 168 so that the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet separation surface 168 can be transferred to a sterilization destination including a large dish storage such as sterilization.

특히, 상기 사각프리즘(160)의 적외선 분리면(166)으로부터 나오는 적외선은 전기를 생산하는 발전 및 축전부(170)로 전달된다.In particular, the infrared rays emitted from the infrared separation surface 166 of the rectangular prism 160 is transmitted to the power generation and storage unit 170 for producing electricity.

상기 발전 및 축전부(170)의 전기 생성 원리를 보면, 먼저 사각프리즘(160)의 적외선 분리면(166)과 이격 배치된 석영유리봉(171) 즉, 적외선 투과 효율이 높은 것으로 알려진 석영유리봉(171)으로 적외선이 전달되는 과정과, 적외선이 석영유리봉(171)을 따라 열교환기(172)의 내부에 구획된 가열공간(미도시됨)으로 들어가게 된 후, 펌프(176)로부터 펌핑되어 가열공간으로 들어온 냉각수를 가열하는 과정이 진행된다.Looking at the electricity generation principle of the power generation and power storage unit 170, first, the quartz glass rod 171 disposed apart from the infrared separation surface 166 of the square prism 160, that is, the quartz glass rod known to have high infrared transmission efficiency The process of transmitting infrared rays to the 171 and the infrared rays enter the heating space (not shown) partitioned inside the heat exchanger 172 along the quartz glass rod 171 and then pumped from the pump 176 The process of heating the cooling water entering the heating space is in progress.

연이어, 적외선에 의한 가열된 냉각수로부터 스팀이 생산되면, 고압의 스팀이 열교환기(172)의 배출구를 통하여 배출되어 발전기(174)의 터빈(173)을 회전시키는 통상의 발전 동작이 이루어짐으로써, 발전기(174)로부터 전기가 생성되고, 생성된 전기는 전기를 필요로 하는 곳으로 보낼 수 있고, 그렇지 않은 경우에는 통상의 축전지(175)에 충전시키게 된다.Subsequently, when steam is produced from the heated cooling water by infrared rays, the high-pressure steam is discharged through the outlet of the heat exchanger 172 to perform a normal power generation operation to rotate the turbine 173 of the generator 174, thereby generating a generator Electricity is generated from 174, and the generated electricity can be sent to where it is needed, or otherwise charged to a conventional storage battery 175.

또한, 상기 석영유리봉(171)으로 적외선이 전달되면, 석영유리봉(171)에서 분기된 분기형 석영유리봉(178)으로도 적외선 열이 전달되며, 분기형 석영유리봉(178)의 적외선 열이 필요로 하는 곳(식물관, 수족관 등)으로 전달되어 활용될 수 있다.In addition, when infrared rays are transmitted to the quartz glass rods 171, infrared heat is also transferred to the branched quartz glass rods 178 branched from the quartz glass rods 171, and the infrared rays of the branched quartz glass rods 178. It can be transferred to and used where it needs heat (plants, aquariums, etc.).

한편, 구형 집광체(100)의 집광렌즈(110)에서 집광된 태양광이 역원추형 반사체(140)의 내부로 집중되는 동시에 일부 태양광이 투명탱크(120)와 역원추형 반사체(140)의 사이공간으로 유입되면, 태양광에 의한 열이 투명탱크(120) 및 역원추형 반사체(140)내에 존재하게 되므로, 이 태양열을 상기와 같이 온수 또는 실내 난방 용도로 활용할 수 있다.Meanwhile, the sunlight collected from the condenser lens 110 of the spherical condenser 100 is concentrated into the inverted conical reflector 140, and at the same time, some of the sunlight is between the transparent tank 120 and the inverted conical reflector 140. When introduced into the space, the heat caused by sunlight is present in the transparent tank 120 and the reverse conical reflector 140, this solar heat can be utilized for hot water or room heating as described above.

즉, 상기 투명탱크(120)의 바깥쪽에서 연장된 급수용 또는 에어 공급용 호스(122)로부터 역원추형 반사체(140)의 하단에 형성된 인렛(124)으로 물이 공급되면, 역원추형 반사체(140)내에 물이 채워지는 동시에 역원추형 반사체(140)내에 존재하는 태양열에 의하여 물이 가열되어 온수가 되고, 연이어 온수가 역원추형 반사체(140)의 상부를 통하여 넘쳐서 투명탱크(120)와 역원추형 반사체(140)의 사이공간에 채워지면 투명탱크(120)의 상단에 형성된 아웃렛(128)을 통하여 온수 사용처로 배출되도록 함으로써, 동절기 뿐만 아니라 사계절 내내 온수 사용이 가능한 장점을 제공하게 된다.That is, when water is supplied to the inlet 124 formed at the lower end of the reverse conical reflector 140 from the water supply or air supply hose 122 extending from the outside of the transparent tank 120, the reverse conical reflector 140 At the same time the water is filled and the water is heated by the solar heat present in the reverse conical reflector 140, and the hot water is successively overflowed through the upper portion of the reverse conical reflector 140, the transparent tank 120 and the reverse conical reflector ( Filled in the interspace of the 140 to be discharged to the hot water use place through the outlet 128 formed on the top of the transparent tank 120, it provides an advantage that can be used hot water throughout the four seasons as well as winter season.

반면, 상기 투명탱크(120)의 바깥쪽에서 연장된 급수용 또는 에어 공급용 호스(122)로부터 역원추형 반사체(140)의 하단에 형성된 인렛(124)으로 에어(외부공기)를 공급하면, 역원추형 반사체(140)의 내부 및 투명탱크(120)와 역원추형 반사체(140)의 사이공간에 에어가 충진되는 동시에 태양열에 의하여 가열되고, 가열된 에어가 투명탱크(120)의 상단에 형성된 아웃렛(128)을 통하여 실내 난방이 필요한 곳으로 배출되도록 함으로써, 동절기에 별도의 연료비가 필요없는 실내 난방이 이루어질 수 있다.On the other hand, when the air (external air) is supplied to the inlet 124 formed at the lower end of the reverse conical reflector 140 from the water supply or air supply hose 122 extending from the outside of the transparent tank 120, The air is filled in the space inside the reflector 140 and the space between the transparent tank 120 and the reverse conical reflector 140 and heated by solar heat, and the heated air is formed at the upper end of the transparent tank 120. By discharging to the place where the indoor heating is needed, it can be achieved indoor heating without the need for fuel costs in winter.

또한, 상기와 같이 공급된 물 또는 외부공기가 역원추형 반사체(140) 및 투명탱크(120)의 내부에서 태양열과 열교환하여, 역원추형 반사체(140) 및 투명탱크(120)의 내부 온도가 적정 수준으로 조절될 수 있다.
In addition, the water or external air supplied as described above heat exchanges with solar heat inside the reverse conical reflector 140 and the transparent tank 120, so that the internal temperatures of the reverse conical reflector 140 and the transparent tank 120 are at an appropriate level. Can be adjusted.

100 : 구형 집광체 110 : 집광렌즈
111 : 제1프레넬 렌즈부 112 : 제2프레넬 렌즈부
113 : 제3프레넬 렌즈부 114 : 제4프레넬 렌즈부
120 : 투명탱크 122 : 급수용 또는 에어 공급용 호스
124 : 인렛 126 : 배수용 또는 에어 배출용 호스
128 : 아웃렛 130 : 제1투명플레이트
132 : 제2투명플레이트 140 : 역원추형 반사체
142 : 빛 차단막 150 : 평판형 프레넬 렌즈
160 : 사각프리즘 161,162,163,164 : 삼각프리즘
165 : 빛 유입면 166 : 적외선 분리면
167 : 가시광선 분리면 168 : 자외선 분리면
170 : 발전 및 축전부 171 : 석영유리봉
172 : 열교환기 173 : 터빈
174 : 발전기 175 : 축전기
176 : 펌프 178 : 분기형 석영유리봉100: spherical condenser 110: condenser lens
111: first Fresnel lens portion 112: second Fresnel lens portion
113: third Fresnel lens portion 114: fourth Fresnel lens portion
120: transparent tank 122: hose for water supply or air supply
124: inlet 126: hose for drainage or air discharge
128: outlet 130: first transparent plate
132: second transparent plate 140: inverted conical reflector
142: light blocking film 150: flat Fresnel lens
160: square prism 161,162,163,164: triangular prism
165: light entrance surface 166: infrared separation surface
167: visible light separation surface 168: ultraviolet separation surface
170: power generation and power storage 171: quartz glass rod
172: heat exchanger 173: turbine
174: generator 175: capacitor
176: pump 178: branched quartz glass rod

Claims

A spherical condenser 100 having different condensing lenses 110 according to the inflow direction of sunlight;
A hollow transparent tank 120 mounted on a bottom edge of the spherical light collector 100;
First and second transparent plates 130 and 132 sealedly mounted on top and bottom of the hollow transparent tank 120, respectively;
It is attached to the upper surface of the second transparent plate 132 is disposed on the bottom of the spherical light concentrator 100, the second transparent plate for the sunlight flowing from the spherical light concentrator 100 through the first transparent plate 130 A hollow inverted cone reflector 140 reflecting toward 132;
A flat Fresnel lens 150 disposed at a bottom of the second transparent plate 132 to collect sunlight passing through the transparent plate 132 into one place;
A rectangular prism 160 disposed at the bottom of the Fresnel lens 150 to separate sunlight into visible light, ultraviolet light, and infrared light;
Power generation and power storage unit 170 for producing electrical energy by using infrared rays from the square prism 160;
Multipurpose solar light collecting device, characterized in that configured to include.

The method according to claim 1,
The condenser lens 110 is:
A first Fresnel lens portion 111 formed in a concentric array around the center of the top of the spherical light collector 100;
A second Fresnel lens 112 extending radially around an upper end of one surface facing east of the spherical light collector 100 and forming an equally spaced contour array;
A third Fresnel lens portion 113 extending radially around an upper end of the spherical light condenser 100 toward the west and forming a contour line at equal intervals;
A fourth Fresnel lens unit 114 formed in a concentric array around the center of the lower end of the spherical light collector 100;
Multipurpose solar light collecting device, characterized in that consisting of.

The method according to claim 1 or 2,
One side and the other bottom of the spherical light collecting body 100, the external air flow holes 116, 118, characterized in that the through-hole is formed.

The method according to claim 1,
The reverse conical reflector 140 is a multi-purpose solar light collecting device, characterized in that made of a light reflecting mirror.

The method according to claim 1 or 4,
Multi-purpose solar concentrator, characterized in that the curved light blocking film 142 is formed integrally at the upper end of the inverted conical reflector 140 to form a predetermined curvature inwardly so that the reflected light is not irradiated to the outside.

The method according to claim 1,
The transparent tank 120 and the first and second transparent plate 130 is a multi-purpose solar light collecting device, characterized in that made of transparent glass or plastic of a transparent material.

The method according to claim 1,
An inlet 124 is formed at a lower end of the inverted cone reflector 140 to which a hose 122 for water supply or air supply extending from a lower end of the transparent tank 120 is coupled, and a ship at an upper end of the transparent tank 120. Multi-purpose solar concentrator, characterized in that the outlet 128 is formed is coupled to the receiving or air discharge hose 126.

The method according to claim 1,
The square prism 160 assembles four triangular prisms 161, 162, 163 and 164 into quadrangles so that sunlight can be separated into visible light, ultraviolet rays, and infrared rays. Multi-purpose solar light collecting device, characterized in that to be assembled to be.

The method according to claim 1,
The power generation and storage unit 170 is:
A quartz glass rod 171 spaced apart from the infrared separation surface 166 of the square prism 160;
A heat exchanger 172 for steaming the cooling water with infrared light transmitted from the quartz glass rod 171;
A generator 174 for generating electrical energy through the turbine 173 rotating by steam discharged from the heat exchanger 172;
A capacitor 175 that stores electricity generated in the generator 174;
Multipurpose solar light collecting device, characterized in that consisting of.

The method according to claim 9,
The branched quartz glass rod 178 is formed to extend at a predetermined position of the quartz glass rod 171 to allow infrared heat to be transferred from the branched quartz glass rod 178 to a place requiring heat. Multi-purpose solar concentrator.