KR101044645B1 - 지열 냉난방용 열교환 파이프 - Google Patents

Abstract

지중에 매설되어 파이프 내부를 흐르는 냉매가 지중의 열에너지와 열교환함으로써 수요처의 냉/난방이 이루어지도록 하는 지열 냉난방용 열교환 파이프에 관한 것이다. 본 발명은 내주면과 외주면이 산과 골로 이루어진 링형의 주름관으로 형성되어 내부에는 지열과 열교환을 하는 냉매가 흐르게 되며 U자형으로 벤딩되어 그 벤딩 상태가 유지되도록 밴드로 결속되는 냉매 파이프와, 이 냉매 파이프의 U자형으로 벤딩된 부위가 삽입 결합되는 골무 형태의 삽입캡을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 지열 냉난방용 열교환 파이프는 열교환 효율과 시공성 및 생산성 등이 매우 우수한 효과가 있다.

Description

지열 냉난방용 열교환 파이프{Heat exchange pipe for ground source heat pump system}

본 발명은 지열에너지를 이용한 냉난방 시스템에 사용되는 파이프에 관한 것으로, 특히 지중에 매설되어 파이프 내부를 흐르는 냉매가 지중의 열에너지와 열교환함으로써 수요처의 냉/난방이 이루어지도록 하는 지열 냉난방용 열교환 파이프에 관한 것이다.

현대 산업 사회에서 화석 연료의 사용에 따른 환경오염이 날로 심각해지고 있는 실정인데다가, 이러한 화석 연료마저 매장량의 한계로 인해 가까운 미래에는 고갈을 피할 수 없는 현실에 있다. 이에, 환경오염을 방지하면서 기존의 화석 연료를 대체할 수 있는 대체에너지 자원의 개발과 보급 확대가 지속적으로 이루어지고 있다.

대체에너지원으로는 이미 오래전부터 태양에너지나 풍력 및 지열 등의 재생에너지, 그리고 수소연료전지와 같은 신에너지 기술을 들 수 있다. 이 가운데 지열에너지는 지구의 지각/맨틀을 구성하는 물질의 방사성 원소 붕괴 및 지구 내부열의 방출에 의해 발생하는 에너지이다. 지열에너지는, 지하 수km 깊이의 지열원을 이용하는 심부 지열자원과, 지하 300m 이내의 연중 일정한 온도를 이용하는 천부 지열자원으로 분류된다.

상기와 같은 지열에너지를 이용한 최근의 지열 냉난방 시스템은, 냉매가 들어있는 파이프를 지중에 매설하여 일년 내내 일정한 온도를 유지하는 지열로 냉난방을 가동하는 시스템이다. 한국의 경우 지중의 온도는 대략 5∼25℃를 유지하는데, 여름철에는 실내의 열기를 지하에 매설된 파이프로 이동시켜 지상보다 차가운 지중의 온도를 이용하여 냉각함으로써 찬 공기를 다시 실내로 공급하여 냉방을 행하고, 겨울철에는 반대로 실내의 냉기를 지하의 파이프로 이동시켜 지상보다 따뜻한 지중의 온도를 이용하여 더운 공기로 변환하고 실내로 공급함으로써 난방을 행하게 된다.

첨부도면 도 1은 상기 지열 냉난방 시스템을 개략적으로 묘사한 도면으로서, 지중에 매설된 파이프(P)가 열교환기로 기능하며, 히트 펌프(heat pump)는 냉난방 과정에서 실내의 공기를 모아주고 지열을 통해 변환한 공기를 실내로 다시 공급해주는 역할을 한다.

한편, 열교환기로 기능하는 상기 파이프(P)의 설치 방법에 따라 열교환 시스템은 수직형, 수평형, 지표수형, 지하수형 등으로 분류된다. 특히 수직형의 경우에는 지하 약 200m 정도로 굴착된 상태에서 도 1에 보이는 것처럼 파이프(P)가 수직방향으로 매설이 되며, 국내에서 가장 많이 시공되고 있는 형태이다.

수직형으로 매설되는 열교환 파이프의 구체적인 예가 도 2에 예시되어 있다. 즉, 종래의 열교환 파이프를 구성하는 구성품은, 내부에 물과 같은 냉매가 흐르게 되는 복수 개의 냉매 파이프(1,1')와, 이 냉매 파이프(1,1')들의 말단부를 서로 연통되도록 연결하는 연결부재(2)를 포함하고 있다. 상기 연결부재(2)는 좌우 대칭을 이루는 한 쌍으로 이루어져 그 마주보는 부위가 열융착에 의해 접합이 된다. 그리고, 연결부재(2)에는 냉매 파이프(1,1')와의 연결부에 연결관(2a)이 형성되어 있고, 연결부재(2)의 하단부에는 열교환 파이프 전체를 지지하기 위한 지지봉(3)이 삽입되는 삽입공(2b)이 형성되어 있다.

이러한 종래의 열교환 파이프는 내구성을 고려하여 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 재질로 제작이 된다. 그리고, 냉매 파이프(1,1')의 말단부가 연결부재(2)의 연결관(2a)에 삽입된 상태에서 열융착과 같은 방법에 의해 냉매 파이프(1,1')와 연결관(2a)이 접합된다. 제작이 완료된 열교환 파이프를 지중에 매설할 때는 대략 200m 정도로 매설 지역을 굴착한 상태에서 상기 연결부재(2)가 아래를 향하도록 하여 냉매 파이프(1,1')를 수직 상태로 매립한다.

전술한 예에서 설명한 바와 같이, 종래의 지열 냉난방용 열교환 파이프는 냉매 파이프가 직관(直管)으로 제작이 되는데, 직관은 지하에 매설된 상태에서 토사의 압력에 의해 변형이 쉽게 발생하고 파손될 우려가 있다.

또한, 직관 형태의 냉매 파이프는 내부에 흐르는 냉매가 아무런 장애 없이 곧게 흐르기 때문에 냉매의 순환 속도가 너무 빨라 충분한 열교환이 이루어지지 못하므로 열교환 효율이 떨어지는 문제가 있다. 이에 따라 종래에는 열교환 효율의 증대를 위해 지열 냉난방용 열교환 파이프의 시공 깊이를 지하 200m로 깊게 할 수밖에 없으며, 원자재의 소요 비용도 그만큼 증가하게 되는 문제가 따른다.

또, 직관 형태의 파이프는 제조 과정에서 성형 후 냉각 과정에 장시간이 소요됨으로 인해 생산성이 떨어지는 문제가 있으며, 직관은 가요성이 거의 없고 토사와의 마찰계수가 크기 때문에 매설 작업이 쉽지 않다는 문제도 있다.

또, 전술한 도 2의 예에서 설명한 것과 같은 열교환 파이프는 연결부재의 좌우 대칭 부위의 접합면을 서로 열융착을 하여야 할 뿐만 아니라, 냉매 파이프와 연결부재를 서로 열융착하여야 하므로, 제조단가가 상승할 뿐만 아니라, 열융착된 부위가 온전하지 못한 경우 냉매가 누출될 우려도 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점들을 개선하기 위해 개발된 것으로서, 그 목적은, 지하에 매설된 상태에서 토사의 압력에 잘 견딤으로써 변형이나 파손을 방지할 수 있고, 열교환 효율이 매우 우수하며, 생산성과 시공성이 우수한 지열 냉난방용 열교환 파이프를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 제조단가를 저감하고 냉매의 누출 우려도 불식할 수 있는 냉난방용 열교환 파이프를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내주면과 외주면이 산과 골로 이루어진 링형의 주름관으로 형성되어 내부에는 지열과 열교환을 하는 냉매가 흐르게 됨과 아울러 U자형으로 벤딩되어 그 벤딩 상태가 유지되도록 밴드로 결속되는 냉매 파이프와, 이 냉매 파이프의 U자형으로 벤딩된 부위가 삽입 결합되는 골무 형태의 삽입캡을 포함하여 이루어지는 지열 냉난방용 열교환 파이프를 제공한다.

상기 구성에 있어서, 냉매 파이프의 표면에는 열전도도가 우수한 강도 보강용 외피층이 피복될 수 있다.

또한, 상기 삽입캡의 내부에는 냉매 파이프가 삽입될 때 냉매 파이프의 골에 끼워져 냉매 파이프와 삽입캡을 결착시키는 걸림돌기가 구비될 수 있다. 또, 상기 삽입캡에는 냉매 파이프의 삽입이 용이하도록 삽입캡을 탄력적으로 벌어졌다가 오므려지도록 하는 절개부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 냉매 파이프를 다른 냉매 파이프와 길이 방향으로 연결하는 연결수단으로서, 냉매 파이프들의 연결 부위 외주면을 감싸되 외주측에는 나사산이 형성된 볼트부재와, 냉매 파이프들의 연결 부위 외주면 골에 삽입된 상태에서 냉매 파이프와 볼트부재 사이를 실링하는 오-링과, 볼트부재의 나사산이 형성된 부위에 체결되는 조임 너트와, 볼트부재 및 조임 너트와 마주하는 냉매 파이프들의 연결 부위 외주면 골에 삽입된 상태에서 조임 너트를 조임에 따라 냉매 파이프들을 클램핑하는 클램프 링을 구비하되, 상기 오-링은 표면에 엠보싱이 형성됨과 아울러 볼트부재와 접하는 외주면이 테이퍼 면으로 형성되고, 상기 클램프 링은 냉매 파이프의 골에 밀착 삽입되는 내주연부와 이 내주연부의 외측 둘레를 따라 냉매 파이프의 골 양측의 산에 걸쳐지는 외주연부로 구성된 한 쌍의 플라스틱 반원형 링으로 이루어질 수 있다.

위와 같이 구성된 본 발명의 지열 냉난방용 열교환 파이프는, 가요성이 우수하면서 압축강도가 뛰어난 링형의 주름관으로 냉매 파이프가 형성되므로 지중 매설시 시공이 용이하고 변형과 파손의 위험이 적어 시공성과 수명 향상의 효과가 기대된다.

또한, 본 발명을 구성하는 냉매 파이프가 링형 주름관으로 형성됨에 따라, 직관에 비해 단면적이 증가하고 링형 주름관의 산과 골이 냉각핀의 기능을 함으로써 우수한 열교환 효율을 나타내는 효과가 있다. 더욱이, 냉매 파이프의 내부를 흐르는 냉매가 산과 골 부분에 부딪혀 와류 형태로 굽이치면서 흐르게 되므로, 냉매의 순환시 충분한 열교환이 이루어지게 되어 열교환 효율이 더욱 향상되는 효과를 볼 수 있다.

상기 효과에 부수하여, 종래의 열교환 파이프는 열교환 효율상 지하 200m 깊이로 매설되어야 하는 데에 비해, 본 발명의 열교환 파이프는 150m 깊이로만 매설하여도 충분한 열교환이 이루어지기 때문에 시공 깊이의 단축에 따른 파이프 원자재 소요 비용을 절감할 수 있는 효과도 기대된다.

또한, 본 발명의 냉매 파이프는 직관이나 나선관에 비해 제조 공정에서 신속하고 용이한 냉각 과정에 의해 제조할 수 있는 링형 주름관으로 제작이 되고, 기존의 열교환 파이프가 냉매 파이프와 연결부재를 열융착하는 공정을 요하는 데 비해 본 발명의 열교환 파이프는 이러한 열융착 공정이 불필요하기 때문에 생산성이 크게 향상됨은 물론 제조단가가 절감될 뿐만 아니라 냉매의 누출 우려도 불식하게 되는 효과도 있다.

도 1은 지열 냉난방 시스템을 개략적으로 묘사한 도면이다.
도 2는 수직형으로 매설되는 종래의 지열 냉난방용 열교환 파이프를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 지열 냉난방용 열교환 파이프의 실시예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 결합 상태 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 구비되는 연결부재와 냉매 파이프의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 연결부재에 의해 냉매 파이프들이 길이방향으로 연결된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 7(a)는 본 발명에 따른 열교환 파이프의 냉매 파이프 내부를 흐르는 냉매의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 7(b)는 종래 열교환 파이프의 냉매 파이프 내부를 흐르는 냉매의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 적용되는 냉매 파이프의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 3과 도 4는 각각 본 발명에 따른 지열 냉난방용 열교환 파이프의 실시예를 나타낸 분해 사시도와 결합 상태 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 구비되는 연결부재와 냉매 파이프의 분해 사시도이며, 도 6은 도 5의 연결부재에 의해 냉매 파이프들이 길이방향으로 연결된 모습을 나타낸 단면도이다.

상기 도면들에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 지열 냉난방용 열교환 파이프는 냉매 파이프(10)와 삽입캡(20) 및 연결수단(30)으로 구성되어 있으며, 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 본 발명의 냉매 파이프(10)는 종래의 직관(直管)이나 나선관 구조가 아니라 링형(ring type)의 주름관(corrugated pipe)으로 형성되어 있다. 즉, 내주면이 산(10a)과 골(10b)로 이루어짐과 아울러 외주면 또한 산(10c)과 골(10d)로 이루어진 것이다.

주지하는 바와 같이, 링형의 주름관은 가요성(可撓性)이 매우 우수하면서도 압축강도 또한 직관이나 나선관에 비해 매우 뛰어나다. 따라서, 이러한 링형 주름관을 응용한 본 발명의 냉매 파이프(10)는 토사와의 마찰계수가 낮아 지중 매설의 시공이 용이함은 물론, 매설된 상태에서 토사의 압력에 충분히 견디기 때문에 변형이나 파손의 위험이 적다.

또, 링형의 주름관은 산과 골에 의해 단면적이 직관에 비해 크게 증가하고, 산과 골이 냉각핀(cooling fin)의 기능을 하기 때문에, 본 발명의 냉매 파이프(10)는 열교환 효율이 매우 우수하게 된다. 더욱이, 도 7(a)에 보이는 바와 같이 냉매 파이프(10)의 내부를 흐르는 냉매가 산(10a)과 골(10b) 부분에 부딪혀 와류 형태로 굽이치면서 흐르게 되므로, 도 7(b)처럼 냉매가 아무런 장애 없이 곧게 흐르는 종래의 직관에 비해 냉매의 순환 속도가 적절한 수준으로 떨어지게 되어 지중에서 충분한 열교환이 이루어지게 된다. 따라서, 열교환 효율상 종래의 열교환 파이프가 지하 200m 깊이로 매설되어야 하는 데에 비해 본 발명의 열교환 파이프는 150m 깊이로만 매설하여도 충분한 열교환 효율을 발휘하게 되며, 이렇게 시공 깊이가 단축됨으로써 소요되는 파이프의 원자재 비용도 절감할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 냉매 파이프(10)는 U자형으로 벤딩된 상태에서 그 벤딩된 상태가 유지되도록 통상적인 타이 밴드와 같은 밴드(band : 11)로 결속되어 사용이 된다. 즉, 전술한 도 2를 참조로 살펴보았듯이 종래의 냉매 파이프는 한 쌍이 나란하게 배치된 상태에서 그 말단부가 연결부재와 열융착으로 결합되어 연통이 됨으로써 냉매가 순환하게 되는 데 비해, 본 발명의 냉매 파이프(10)는 가요성이 우수한 링형 주름관으로 이루어져 있기 때문에 하나의 파이프만을 사용하여 U자형으로 벤딩시켜 냉매를 순환시키게 된다.

상기 삽입캡(20)은, 냉매 파이프(10)의 U자형으로 벤딩된 부위가 꽉 끼게 삽입 결합됨으로써 그 벤딩된 부위를 보호함과 아울러 벤딩된 상태를 더욱 견고하게 유지하게 된다. 삽입캡(20)은 종래의 열교환 파이프에 구비되는 연결부재와 달리 연결관이 배제된 골무 형태로 형성되어 있다. 삽입캡(20)의 하단부에는 열교환 파이프 전체를 지지하기 위한 지지봉(도시되지 않음)이 삽입되는 삽입공(20a)이 형성될 수 있다.

도 3과 도 4에 나타난 바와 같이, 삽입캡(20)의 전/후면 상단부에는 냉매 파이프(10)의 삽입이 용이하도록 삽입캡(20)이 탄력적으로 벌어졌다가 오므려지도록 하는 절개부(20b)가 구비될 수 있다. 또한, 삽입캡(20)의 내부에는, 도 3에 보이는 것처럼 냉매 파이프(10)가 삽입될 때 냉매 파이프(10)의 골(10b,10d)에 끼워져 냉매 파이프(10)와 삽입캡(20)을 결착시킴으로써, 결합을 견고하게 하는 걸림돌기(20c)가 구비될 수도 있다.

한편, 상기 연결수단(30)은 냉매 파이프(10)를 다른 냉매 파이프(10')와 길이 방향으로 연결하는 데에 사용된다. 즉, 연결수단(30)은 볼트부재(31)와 오-링(32), 조임 너트(33), 클램프 링(34)으로 구성되어 있는데, 구체적으로는 다음과 같이 이루어진다. 도 6에 도시된 것처럼, 상기 볼트부재(31)는 외주측에 나사산(31a)이 형성되어 있는 부재로서, 한 쌍의 냉매 파이프(10,10')가 길이방향으로 양단부가 맞대어진 상태에서 이들 냉매 파이프(10,10')들의 연결부위 외주면을 감싸게 된다. 그리고, 상기 조임 너트(33)는 볼트부재(31)의 나사산(31a)이 형성된 부위에 체결된다. 또, 상기 오-링(32)은 냉매 파이프(10,10')들의 연결부위에서 그 외주면의 골에 삽입된 상태에서 냉매 파이프(10,10')와 볼트부재(31) 사이를 실링하는 역할을 하게 된다. 또한, 상기 클램프 링(34)은 볼트부재(31) 및 조임 너트(33)와 마주하는 냉매 파이프(10,10')들의 연결부위 외주면 골에 삽입된 상태에서 조임 너트(33)를 조임에 따라서 냉매 파이프(10,10')들을 견고하게 클램핑하게 된다.

이러한 본 발명의 연결수단(30)은 파이프들을 길이방향으로 연결하는 통상적인 연결수단과 달리 다음과 같은 특징을 갖추고 있다.

즉, 상기 클램프 링(34)은 한 쌍의 반원형 링으로 구성되어 냉매 파이프(10,10')의 골에 삽입될 수 있는 구조로 되어 있고, 재질은 상기 조임 너트(33)를 볼트부재(31)에 체결하여 조일 때 파손되지 않고 변형됨으로써 냉매 파이프(10,10')들을 클램핑할 수 있는 플라스틱으로 이루어져 있다. 특히, 클램프 링(34)의 내주연부(34a)는 냉매 파이프(10,10')의 골에 밀착 삽입되는 곡면으로 형성되어 있고, 이 내주연부(34a)의 외측 둘레를 따라 냉매 파이프(10,10')의 산과 그 인접하는 산(즉, 하나의 골 양측의 산들)에 걸쳐지는 외주연부(34b)가 형성되어 있다. 더욱이, 상기 외주연부(34b)에는, 조임 너트(33)가 조여질 때 조임 너트(33)에 의해 가압되는 피가압부에 경사진 테이퍼 면(34c)이 형성되어 있다. 그리고, 이 테이퍼 면(34c)과 접하는 조임 너트(33)의 가압 부위도 테이퍼 면(33a)으로 형성되어 있다. 따라서, 조임 너트(33)를 볼트부재(31)에 깊이 체결할수록 조임 너트(33)의 테이퍼 면(33a)이 클램프 링(34)의 테이퍼 면(34c)을 가압하여 클램프 링(34)을 변형시킴으로써 클램프 링(34)이 냉매 파이프(10,10')를 견고하게 클램핑하게 된다.

또한, 상기 오-링(32)은 그 표면에 요철형으로 엠보싱(32b)이 형성됨과 아울러 볼트부재(31)와 접하는 외주면이 테이퍼 면(32a)으로 형성됨으로써 밀폐성을 향상시키게 된다. 또한, 엠보싱(32b)으로 인해 냉매 파이프(10,10')의 표면과 접촉하는 면적이 적어지고, 테이퍼 면(32a)으로 인해 조임 너트(33)가 조여질 때 필요로 하는 조임력을 줄일 수 있게 된다.

상기 조임 너트(33)의 외주면에는 손으로 조임 너트(33)를 조이기 쉽도록 요철부(33b)가 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 도 8은 본 발명에 적용되는 냉매 파이프의 다른 실시예를 개략적으로 나타내고 있는데, 이는 본 발명의 냉매 파이프가 갖는 강도를 보다 더 향상시키기 위한 예이다. 즉, 냉매 파이프(10)의 표면에 열전도도가 우수한 강도 보강용 외피층(100)이 피복됨으로써, 강도와 수명을 향상시킴과 아울러 냉매 파이프(10) 내부와 외부 간의 열전도율을 향상시키게 된다. 특히, 냉매 파이프(10)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 재질로 제작이 된다고 할 때, 상기 외피층(100)은 카본이 함유된 복합 폴리프로필렌과 같은 재질로 구성할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 열교환 파이프는, 링형 주름관으로 이루어진 냉매 파이프(10)를 U자형으로 벤딩하여 밴드(11)로 결속하고, 그 벤딩된 부위를 삽입캡(20)에 삽입하여 지중에 매설하게 된다. 그리고, 매설되는 깊이에 따라 복수 개의 냉매 파이프(10,10')를 길이방향으로 연결하여 사용하되, 전술한 연결수단(30)으로 견고하게 연결하여 사용한다.

이러한 본 발명의 열교환 파이프는, 앞에서 설명한 바와 같이, 냉매 파이프(10)가 가요성이 우수하면서 압축강도가 뛰어난 링형의 주름관으로 형성되기 때문에 지중 매설의 시공이 용이하고, 변형과 파손의 위험이 적다. 또한, 링형 주름관으로 형성된 냉매 파이프(10)는 단면적이 넓고, 산과 골 부분이 냉각핀의 기능을 하게 될 뿐만 아니라, 냉매가 산과 골 부분에 의해 와류 형태로 흐르게 되므로, 냉매의 순환시 충분한 열교환이 이루어지게 된다. 따라서, 열교환 효율을 위해 지하 200m 깊이로 매설되어야 하는 종래의 열교환 파이프에 비해 본 발명의 열교환 파이프는 150m 깊이로 매설하여도 충분한 열교환이 이루어지기 때문에, 시공 깊이를 크게 단축시켜 시공 원가를 절감하게 된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10,10' : 냉매 파이프 10a,10c : 산
10b,10d : 골 11 : 밴드
20 : 삽입캡 20a : 삽입공
20b : 절개부 20c : 걸림돌기
30 : 연결수단 31 : 볼트부재
31a : 나사산 32 : 오-링
32a : 테이퍼 면 32b : 엠보싱
33 : 조임 너트 33a : 테이퍼 면
33b : 요철부 34 : 클램프 링
34a : 내주연부 34b : 외주연부
34c : 테이퍼 면
100 : 외피층

Claims (5)

1. 내주면과 외주면이 산(10a,10c)과 골(10b,10d)로 이루어진 링형의 주름관으로 형성되어 내부에는 지열과 열교환을 하는 냉매가 흐르게 되며, U자형으로 벤딩되어 그 벤딩 상태가 유지되도록 밴드(11)로 결속되는 냉매 파이프(10); 및 상기 냉매 파이프(10)의 U자형으로 벤딩된 부위가 삽입 결합되는 삽입캡(20)을 포함하여 이루어지는 지열 냉난방용 열교환 파이프에 있어서,
   상기 삽입캡(20)은 상기 삽입캡(20)의 내부에 냉매 파이프(10)가 삽입될 때 냉매 파이프(10)의 골(10b,10d)에 끼워져 냉매 파이프(10)와 삽입캡(20)을 결착시키는 걸림돌기(20c)와, 상기 삽입캡(20)에 형성되어 냉매 파이프(10)의 삽입이 용이하도록 삽입캡(20)이 탄력적으로 벌어졌다가 오므려지도록 하는 절개부(20b)가 구비된 골무형태로 형성되며,
   상기 냉매 파이프(10)를 다른 냉매 파이프(10')와 길이 방향으로 연결하는 연결수단(30)이 구비되되,
   상기 연결수단(30)은 상기 냉매 파이프(10,10')들의 연결 부위 외주면을 감싸되 외주측에는 나사산(31a)이 형성된 볼트부재(31)와, 상기 냉매 파이프(10,10')들의 연결 부위 외주면 골에 삽입된 상태에서 상기 냉매 파이프(10,10')와 상기 볼트부재(31) 사이를 실링하도록 표면에 엠보싱(32b)이 형성됨과 함께 볼트부재(31)와 접하는 외주면이 테이퍼 면(32a)으로 형성되는 오-링(32)과, 상기 볼트부재(31)의 나사산(31a)이 형성된 부위에 체결되는 조임 너트(33)와, 상기 볼트부재(31) 및 조임 너트(33)와 마주하는 상기 냉매 파이프(10,10')들의 연결 부위 외주면 골에 삽입된 상태에서 상기 조임 너트(33)를 조임에 따라 상기 냉매 파이프(10,10')들을 클램핑하도록 상기 냉매 파이프(10,10')의 골에 밀착 삽입되는 내주연부(34a)와 이 내주연부(34a)의 외측 둘레를 따라 상기 냉매 파이프(10,10')의 골 양측의 산에 걸쳐지는 외주연부(34b)로 구성된 한 쌍의 플라스틱 반원형 링으로 이루어진 클램프 링(34)을 구비함을 특징으로 하는 지열 냉난방용 열교환 파이프.
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