KR101189079B1 - Geothermal exchanging pile - Google Patents

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KR101189079B1 KR1020110011961A KR20110011961A KR101189079B1 KR 101189079 B1 KR101189079 B1 KR 101189079B1 KR 1020110011961 A KR1020110011961 A KR 1020110011961A KR 20110011961 A KR20110011961 A KR 20110011961A KR 101189079 B1 KR101189079 B1 KR 101189079B1
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이종섭
변용훈
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고려대학교 산학협력단
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy

Abstract

본 발명은 지중열교환용 말뚝에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 지중열교환용 말뚝은, 콘크리트로 제조된 제1몸체와, 상단부 및 하단부가 개구되도록 상기 제1몸체에 삽입 설치되어 열교환 유체가 연통되는 유입파이프와 배출파이프가 구비되는 제1열교환파이프를 포함하는 제1중공관; 및 콘크리트로 제조된 제2몸체와, 상기 제2몸체에 삽입 설치되며 열교환 유체가 연통되는 것으로 상단부가 개구된 유입파이프와 배출파이프 및 상기 유입파이프와 배출파이프의 하단부 사이에 연결형성된 연결파이프가 구비되는 제2열교환파이프를 포함하는 제2중공관을 포함하고, 상기 제1중공관과 상기 제2중공관의 유입파이프와 배출파이프는 서로 연통되게 길이방향으로 결합하되, 상기 제2중공관이 최하부에 위치하는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 지중열교환용 말뚝을 사용함으로써, 제1열교환파이프 및 제2열교환파이프와 지반 사이의 거리를 최소화함과 동시에 지중열교환용 말뚝의 제1몸체 및 제2몸체를 구성하는 콘크리트에 의해 열전달이 원활하게 이루어지기 때문에 지반의 열이 효율적으로 열전달 유체에 전도되며, 이로 인하여 열전도율이 향상된 효과를 얻기 때문에, 지중열교환용 말뚝에 결합된 열교환기의 성능이 향상된다.The present invention relates to a ground heat exchange pile, wherein the ground heat exchange pile according to the present invention is installed in a first body made of concrete, and the upper body and the lower end are inserted into the first body so as to open the inflow heat exchange fluid is in communication. A first hollow pipe including a first heat exchange pipe having a pipe and a discharge pipe; And a second body made of concrete and an inlet pipe and an outlet pipe having an upper end opened and inserted into the second body and communicating with a heat exchange fluid, and a connection pipe formed between a lower end of the inlet pipe and an outlet pipe. And a second hollow pipe including a second heat exchange pipe, wherein the inlet pipe and the outlet pipe of the first hollow pipe and the second hollow pipe are coupled in a longitudinal direction so as to communicate with each other, and the second hollow pipe is the lowermost part. Characterized in that, by using the ground heat exchange pile according to the present invention, the first body and the second body of the ground heat exchange pile and at the same time to minimize the distance between the first heat exchange pipe and the second heat exchange pipe and the ground Since the heat is smoothly transferred by the concrete constituting the body, the heat of the ground is efficiently conducted to the heat transfer fluid. Since the conductivity is improved, the performance of the heat exchanger coupled to the ground heat exchange pile is improved.

Description

지중열교환용 말뚝{GEOTHERMAL EXCHANGING PILE}Ground heat exchange stakes {GEOTHERMAL EXCHANGING PILE}

본 발명은 지중열교환용 말뚝으로서, 더욱 상세하게는 건물의 기초가 되는 말뚝에 열교환용파이프를 삽입 설치함으로써, 지중열교환장치를 설치할 별도의 부지를 구비할 필요가 없어 협소한 장소에서도 시공이 가능하며, 지반과의 이격된 거리를 단축시킴으로써, 지중의 열이 열교환유체로 전달되는 열전도도가 향상된 지중열교환용 말뚝에 관한 것이다.The present invention is a pile for underground heat exchange, more specifically, by inserting the heat exchange pipe into the pile that is the foundation of the building, it is not necessary to provide a separate site to install the ground heat exchanger, it can be installed in a narrow place In addition, the present invention relates to a ground heat exchange pile having an improved thermal conductivity in which ground heat is transferred to a heat exchange fluid by shortening a distance from the ground.

화석 연료를 대체할 친환경 에너지로, 태양열이나 풍력 등이 사용되는데, 그 중 최근에는 일년 내내 일정한 온도를 유지하는 지중(地中)열을 이용하여 건물을 냉난방하는 방법이 각광받는다. 이와 같이 지중열을 유효에너지로 전환시키는 지중열교환장치 중, 수직밀폐형 지중열교환장치는 지반을 천공하여 형성된 보어홀에 U자형 튜브 형태의 열교환용파이프를 구비하여, 지중열을 전달하는 열교환 유체가 순환되도록 한다. 보어홀에 열교환용파이프를 삽입한 이후에는 벤토나이트나 시멘트 그라우트 등을 채움으로써, 그라우트재를 통해 지중열이 열교환 유체로 전도되도록 한다. 지중열교환장치에 사용되는 그라우트재는, 열교환용파이프 내에서 유동되는 열교환유체와 지반 사이에 열적 단락이 형성되는 것을 방지하고, 지하수 오염을 방지하는 목적으로 시공된다. 그러나 이러한 경우, 건물을 시공하는 공정이 진행됨과 동시에, 보어홀을 천공하고 열교환용파이프를 매설하는 과정이 별도로 진행되어야 했기 때문에 지중열교환장치를 시공할 부지가 필요하고 별도의 공정시간이 소요된다는 문제점이 있다. As an environmentally friendly energy to replace fossil fuels, solar heat or wind power is used, and recently, a method of cooling and heating a building using underground heat, which maintains a constant temperature all year round, has been spotlighted. As such, among the underground heat exchangers that convert underground heat into effective energy, the vertically sealed underground heat exchanger is provided with a U-shaped tube heat exchange pipe in a bore hole formed by drilling the ground, and the heat exchange fluid that transfers underground heat is circulated. Be sure to After the heat exchange pipe is inserted into the borehole, bentonite or cement grout is filled to allow ground heat to be conducted to the heat exchange fluid through the grout material. The grout material used in the underground heat exchanger is constructed for the purpose of preventing thermal short-circuit between the heat exchange fluid flowing in the heat exchange pipe and the ground and preventing groundwater contamination. However, in this case, the building construction process is in progress, and the process of drilling the borehole and laying the heat exchange pipe has to be carried out separately. Therefore, a site for constructing the underground heat exchanger is required and a separate process time is required. There is this.

종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 건물(3)의 기초가 되는 말뚝(10)의 내부에 열교환용파이프(22, 24)를 매설함으로써, 열교환용파이프(22, 24)를 매설할 부지를 확보하고자 하였다. 그러나 이러한 경우, 지반(1)의 열이 열교환용파이프(22, 24)로 전달되려면, 지중열이 말뚝(10)을 통과한 후에 말뚝(10) 내부의 그라우트재(G)를 통과해야 그라우트재(G) 내에 매설된 열교환용파이프(22, 24)로 열이 전달되기 때문에, 열교환용파이프(22, 24) 내를 유동하는 열교환 유체로 지중열이 전달되는 효율이 급격히 저하된다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 그라우트재(G)가 먼저 투입된 이후에 열교환용파이프(22, 24)가 말뚝(10)과 별개로 각각 삽입 설치되기 때문에, 열교환용파이프(22, 24)와 그라우트재(G) 사이에 기포가 형성되면서 부분적으로 열단락이 발생하여 지중열교환장치(5)의 열전도율이 더 낮아지게 된다.Conventionally, in order to solve this problem, as shown in Figure 1, by embedding the heat exchange pipes 22, 24 in the pile 10, which is the foundation of the building 3, the heat exchange pipes 22, 24) to secure a site for burial. In this case, however, in order for the heat of the ground 1 to be transferred to the heat exchange pipes 22 and 24, the ground heat must pass through the grout material G inside the pile 10 after passing through the pile 10. Since heat is transferred to the heat exchange pipes 22 and 24 embedded in (G), there is a problem in that the efficiency of the ground heat transfer to the heat exchange fluid flowing through the heat exchange pipes 22 and 24 rapidly decreases. In addition, since the heat exchange pipes 22 and 24 are respectively inserted and installed separately from the pile 10 after the grout material G is first introduced, between the heat exchange pipes 22 and 24 and the grout material G. As bubbles are formed in the thermal short circuit, the thermal conductivity of the underground heat exchange apparatus 5 is lowered.

따라서, 근래에는 별도의 부지를 확보할 필요가 없으면서 지중의 열이 열교환 유체로 원활히 전달될 수 있도록 지중열교환장치에 결합되는 지중열교환용 말뚝의 필요성이 대두되고 있다.Therefore, in recent years, there is a need for a ground heat exchange pile coupled to the ground heat exchanger so that ground heat can be smoothly transferred to the heat exchange fluid without having to secure a separate site.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 건물의 기초가 되는 말뚝으로 사용함과 동시에 열교환파이프와 지반과의 거리를 최소화함으로써, 지열이 열교환 유체로 원활하게 전달되는 지중열교환용 말뚝을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a pile for ground heat exchange that geothermal heat is smoothly transferred to the heat exchange fluid by minimizing the distance between the heat exchange pipe and the ground while being used as a pile that is the foundation of the building.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 콘크리트로 제조된 제1몸체와, 상단부 및 하단부가 개구되도록 상기 제1몸체에 삽입 설치되어 열교환 유체가 연통되는 유입파이프와 배출파이프가 구비되는 제1열교환파이프를 포함하는 제1중공관; 및The present invention, in order to solve the above problems, the first heat exchanger pipe is provided with a first body made of concrete, the inlet pipe and the discharge pipe is inserted into the first body so that the upper end and the lower end is opened to communicate the heat exchange fluid A first hollow pipe comprising a; And

콘크리트로 제조된 제2몸체와, 상기 제2몸체에 삽입 설치되며 열교환 유체가 연통되는 것으로 상단부가 개구된 유입파이프와 배출파이프 및 상기 유입파이프와 배출파이프의 하단부 사이에 연결형성된 연결파이프가 구비되는 제2열교환파이프를 포함하는 제2중공관을 포함하고,A second body made of concrete and an inlet pipe and an outlet pipe having an upper end opened and inserted into the second body and communicating with a heat exchange fluid, and a connection pipe formed between a lower end of the inlet pipe and an outlet pipe are provided. A second hollow tube including a second heat exchange pipe,

상기 제1중공관과 상기 제2중공관의 유입파이프와 배출파이프는 서로 연통되게 길이방향으로 결합하되, 상기 제2중공관이 최하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝을 제공한다.
The inlet pipe and the outlet pipe of the first hollow pipe and the second hollow pipe are coupled to each other in the longitudinal direction in communication with each other, the second hollow pipe provides a ground for heat exchange, characterized in that located at the bottom.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2중공관의 연결파이프는, 상기 유입파이프 및 상기 배출파이프와의 연결부위에 곡률이 형성되는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the invention, the connection pipe of the second hollow pipe, it is preferable that the curvature is formed in the connection portion between the inlet pipe and the discharge pipe.

또한, 상기 지중열교환용 말뚝은, 상기 제1열교환파이프와 상기 제2열교환파이프 사이에 결합되는 연결구를 더 포함하고,In addition, the ground heat exchange pile further comprises a connector coupled between the first heat exchange pipe and the second heat exchange pipe,

상기 연결구는, 제1열교환파이프 및 상기 제2열교환파이프에 연통되게 결합되는 파이프체결부와, 상기 열교환 유체가 유출되지 않도록 상기 파이프 체결부의 양단 사이에 돌출 형성된 패킹부를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the connector includes a pipe coupling part coupled to the first heat exchange pipe and the second heat exchange pipe and a packing part protruding between both ends of the pipe coupling part so that the heat exchange fluid does not flow out.

여기서, 상기 연결구의 파이프체결부는 상기 열교환 유체가 유입되는 유입구 및, 상기 유입구의 반대쪽에 위치하며 유입된 열교환 유체가 배출되는 배출구를 포함하고,Here, the pipe fastening portion of the connector includes an inlet through which the heat exchange fluid flows in, and an outlet through which the heat exchange fluid flows in and is located opposite to the inlet.

상기 유입구에는, 상기 제1열교환파이프 또는 상기 제2열교환파이프가 삽입되고,The first heat exchange pipe or the second heat exchange pipe is inserted into the inlet,

상기 배출구는, 상기 제1열교환파이프 또는 상기 제2열교환파이프에 삽입되는 것이 바람직하다.The outlet is preferably inserted into the first heat exchange pipe or the second heat exchange pipe.

또한, 상기 파이프체결부는, 상기 유입구가 형성된 유입체결관과 상기 배출구가 형성된 배출체결관이 형성된 배출파이프로 구비되고,In addition, the pipe fastening portion, the inlet fastening pipe is formed with the inlet and the discharge pipe is formed with the discharge fastening pipe formed with the outlet,

상기 패킹부는 상기 유입체결관 및 상기 배출체결관 각각에 체결된 한 쌍의 패킹재를 포함하며,The packing part includes a pair of packing material fastened to each of the inflow fastening pipe and the discharge fastening pipe,

상기 유입체결관과 상기 배출체결관 사이에는 가요성의 굽힘관이 연결형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a flexible bending pipe is connected between the inflow fastening pipe and the discharge fastening pipe.

또한, 상기 연결구가 결합되는 상기 제1중공관 및 상기 제2중공관의 단부에는, 상기 연결구의 패킹부가 결합되는 패킹안착홈이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the end portion of the first hollow pipe and the second hollow pipe to which the connector is coupled, it is preferable that the packing seating groove is formed in which the packing portion of the connector is coupled.

또한, 상기 지중열교환용 말뚝에는 길이방향으로 결합되는 상기 제1중공관이 복수 개 구비되고, In addition, the ground heat exchange stake is provided with a plurality of the first hollow pipe coupled in the longitudinal direction,

상기 제1중공관의 제1열교환파이프 사이에는, 상기 제1열교환파이프 사이에 연통되게 결합되는 파이프체결부와 상기 열교환 유체가 유출되지 않도록 상기 파이프 체결부의 양단 사이에 돌출 형성된 패킹부를 포함하는 연결구가 결합되는 것이 바람직하다.Between the first heat exchange pipe of the first hollow pipe, a connector including a pipe fastening portion coupled in communication between the first heat exchange pipe and a packing portion protruding between both ends of the pipe fastening portion so that the heat exchange fluid does not flow It is preferable to combine.

또한, 상기 연결구의 파이프체결부는 상기 열교환 유체가 유입되는 유입구 및, 상기 유입구의 반대쪽에 위치하며 유입된 열교환 유체가 배출되는 배출구를 포함하고, In addition, the pipe fastening portion of the connector includes an inlet through which the heat exchange fluid is introduced, and an outlet through which the heat exchange fluid is introduced and is disposed opposite to the inlet.

상기 유입구에는, 상기 제1열교환파이프가 삽입되고,The first heat exchange pipe is inserted into the inlet,

상기 배출구는, 상기 제1열교환파이프에 삽입되는 것이 바람직하다.The outlet is preferably inserted into the first heat exchange pipe.

여기서, 상기 파이프체결부는, 상기 유입구가 형성된 유입체결관과 상기 배출구가 형성된 배출체결관이 형성된 배출파이프로 구비되고,Here, the pipe fastening portion, the inlet fastening pipe is formed with the inlet and the discharge pipe is formed with the discharge fastening pipe formed with the outlet,

상기 패킹부는 상기 유입체결관 및 상기 배출체결관 각각에 체결된 한 쌍의 패킹재를 포함하며,The packing part includes a pair of packing material fastened to each of the inflow fastening pipe and the discharge fastening pipe,

상기 유입체결관과 상기 배출체결관 사이에는 가요성의 굽힘관이 연결형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a flexible bending pipe is connected between the inflow fastening pipe and the discharge fastening pipe.

또한, 상기 연결구가 결합되는 상기 제1중공관의 단부에는, 상기 연결구의 패킹부가 결합되는 패킹안착홈이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a packing seating groove is formed at the end of the first hollow pipe to which the connector is coupled to which the packing part of the connector is coupled.

본 발명에 의하면, 화석연료의 사용량을 감소시킬 수 있는 친환경적인 에너지를 공급할 수 있다. 또한, 지중열교환용 말뚝은 건물의 기초로 사용함과 동시에 제1몸체 및 제2몸체 내를 열교환 유체가 이동하며 지중열을 교환하기 때문에, 협소한 부지에도 시공이 가능하며, 지중열을 교환시키는 장치를 시공하는데 걸리는 시간이 단축된다. 게다가 제1열교환파이프 및 제2열교환파이프와 지반 사이의 거리를 최소화함과 동시에 지중열교환용 말뚝의 제1몸체 및 제2몸체를 구성하는 콘크리트에 의해 열전달이 원활하게 이루어지기 때문에 지반의 열이 효율적으로 열전달 유체에 전도되며, 이로 인하여 열전도율이 향상된 효과를 얻기 때문에, 지중열교환용 말뚝에 결합된 열교환기의 성능이 향상된다.According to the present invention, it is possible to supply environmentally friendly energy that can reduce the amount of fossil fuel used. In addition, the ground heat exchange pile is used as a foundation of a building and at the same time, since the heat exchange fluid moves in the first body and the second body to exchange ground heat, it is possible to install on a narrow site and exchange ground heat. The time taken to construct the construction is shortened. In addition, the ground heat is efficient because the heat transfer is smoothly performed by the concrete constituting the first body and the second body of the ground heat exchange pile while minimizing the distance between the first heat exchange pipe and the second heat exchange pipe and the ground. As the heat conduction fluid is conducted to the heat transfer fluid, the heat conductivity is improved, thereby improving the performance of the heat exchanger coupled to the ground heat exchange pile.

도 1은 일반적인 말뚝시공방법에 사용되는 지중열교환장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중열교환용 말뚝이 지반에 장착된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 여러 가지 실시예에 따른 지중열교환용 말뚝의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 여러 가지 실시예에 따른 지중열교환용 말뚝의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 여러 가지 실시예에 따른 지중열교환용 말뚝의 단면 확대도이다.1 is a cross-sectional view of the underground heat exchanger used in the general pile construction method.
2 is a cross-sectional view of the ground heat exchange pile according to an embodiment of the present invention mounted on the ground.
3 is a perspective view of a pile for underground heat exchange according to various embodiments of the present invention.
Figure 4 is a plan view of the ground heat exchange pile according to various embodiments of the present invention.
Figure 5 is an enlarged cross-sectional view of the pile for underground heat exchange according to various embodiments of the present invention.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. It will be apparent to those skilled in the art, however, that these examples are provided to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명에 따른 지중열교환용 말뚝은, 건물의 기초가 되는 말뚝과 일체형으로 형성되기 때문에, 협소한 장소에서도 시공이 가능하며 말뚝의 몸체에 열교환용파이프를 삽입 설치하기 때문에 지반과 열교환용파이프 간의 간격을 최소화하여 지중열의 열전도 효율을 극대화할 수 있다. 여기서, 지중열교환용 말뚝은 여러 가지 공법에 사용될 수 있지만, 본 명세서에서는 이해를 돕기 위하여 여러 가지 공법 중, 매입말뚝공법에 의해 지반에 시공된 지중열교환용 말뚝에 대해 설명한다. 그러나 본 발명에 따른 지중열교환용 말뚝의 시공방법이 매입말뚝공법에 한정되는 것은 아니다. Since the ground heat exchange pile according to the present invention is integrally formed with the pile which is the foundation of the building, it can be constructed even in a narrow place, and the gap between the ground and the heat exchange pipe is installed because the heat exchange pipe is inserted into the body of the pile. By minimizing the heat transfer efficiency of the geothermal heat can be maximized. Here, the ground heat exchange pile may be used in various construction methods, but in the present specification, the ground heat exchange pile constructed in the ground by the embedded pile construction method will be described in order to help understanding. However, the construction method of the ground heat exchange pile according to the present invention is not limited to the embedded pile method.

매입말뚝공법은 지반을 소정의 심도까지 선굴착하고 시멘트 풀과 같은 그라우트재를 주입한 뒤에 지중열교환용 말뚝을 삽입하여 지반에 고정시킨다. 즉, 제1중공관(100)과 제2중공관(200)을 포함하는 본 발명에 따른 지중열교환용 말뚝은, 도 2에 도시된 바와 같이, 매입말뚝공법에 적용함으로써, 지반과 열전달 유체와의 간격을 최소화하여 지중열이 열전달 유체로 전달되는 효율을 극대화할 수 있고, 지중열을 사용함으로써 에너지 사용량이 많은 도심에서 소비되는 에너지를 친환경에너지로 전환할 수 있다. 여기서 사용되는 그라우트재로는 시멘트계 그라우트재와 같이 열전도율이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 지중열교환용 말뚝과 지반 사이에, 지반의 열을 용이하게 전달할 수 있는 그라우트재를 사용함으로써 지중열이 열교환 유체로 용이하게 전달될 수 있도록 하는 것이다. 또한 제1열교환파이프(120) 및 제2열교환파이프(220)는 각각 제1몸체(110) 및 제2몸체(210)에 밀착되어 있기 때문에 공극에 의해 열단락이 발생하는 것을 방지할 수 있어 열전도율이 향상된다.
In the embedded pile method, the ground is pre-excavated to a predetermined depth, the grout material such as cement paste is injected, and the ground heat exchange pile is inserted and fixed to the ground. That is, the ground heat exchange pile according to the present invention including the first hollow pipe 100 and the second hollow pipe 200, as shown in Figure 2, by applying to the embedded pile method, and the ground and heat transfer fluid By minimizing the gap between the geothermal heat can be transferred to the heat transfer fluid efficiency can be maximized, by using the geothermal heat can be converted into energy-friendly energy in the city with high energy consumption. As a grout material used here, it is preferable to use a thing with high thermal conductivity like a cement type grout material. That is, the ground heat can be easily transferred to the heat exchange fluid by using the grout material which can easily transfer the ground heat between the ground and the ground heat exchange pile according to the present invention. In addition, since the first heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220 are in close contact with the first body 110 and the second body 210, respectively, thermal short circuits can be prevented from occurring due to voids. This is improved.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중열교환용 말뚝이 지반에 장착된 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of the ground heat exchange pile according to an embodiment of the present invention mounted on the ground.

지중열을 이용하여 냉난방 기능을 가동시키는 장치(5)는 지중열이 화석연료를 대체할 수 있기 때문에, 냉난방이 진행되는 동안 온실가스가 발생하는 양을 감소시킬 수 있다. 이러한 장치(5)는, 지하 50~200m 사이에서 연중 일정한 온도로 지중욜이 유지되는 것을 이용하여 냉난방을 하게 된다. 이러한 지중열 냉난방시스템은 열교환기 역할을 하는 지중열교환용 말뚝을 통하여 필요한 열에너지를 흡수 또는 방출하며 지상에 설치된 열교환장치(5)를 사용하여 건물(3)의 냉난방 시스템을 운영하게 된다. The apparatus 5 for operating the air-conditioning function using the ground heat can reduce the amount of greenhouse gases generated during the heating and cooling, since the ground heat can replace the fossil fuel. Such a device 5 is air-conditioned by using the ground which is maintained at a constant temperature throughout the year between 50 and 200 m underground. The geothermal heating and cooling system absorbs or releases necessary heat energy through the geothermal heat exchange pile serving as a heat exchanger, and operates the air conditioning system of the building 3 by using a heat exchanger 5 installed on the ground.

이러한 냉난방 시스템 및 건물의 기초로 사용되는 본 발명의 지중열교환용 말뚝은, 콘크리트로 제조된 제1몸체(110)와, 상단부 및 하단부가 개구되도록 상기 제1몸체(110)에 삽입 설치되어 열교환 유체가 연통되는 유입파이프(122)와 배출파이프(124)가 구비되는 제1열교환파이프(120)를 포함하는 제1중공관(100); 및The ground heat exchange pile of the present invention used as a foundation of such an air-conditioning system and a building is inserted into and installed in the first body 110 so as to open the first body 110 made of concrete and the upper and lower ends thereof. A first hollow pipe 100 including a first heat exchange pipe 120 provided with an inflow pipe 122 and a discharge pipe 124 communicating therewith; And

콘크리트로 제조된 제2몸체(210)와, 상기 제2몸체(210)에 삽입 설치되며 열교환 유체가 연통되는 것으로 상단부가 개구된 유입파이프(222)와 배출파이프(224) 및 상기 유입파이프(222)와 배출파이프(224)의 하단부 사이에 연결형성된 연결파이프(226)가 구비되는 제2열교환파이프(220)를 포함하는 제2중공관(200)을 포함하고,The second body 210 made of concrete, the inlet pipe 222 and the discharge pipe 224 and the inlet pipe 222 having an upper end opened to be inserted into the second body 210 and the heat exchange fluid is in communication with each other And a second hollow pipe 200 including a second heat exchange pipe 220 having a connection pipe 226 formed between the lower end of the discharge pipe 224 and

상기 제1중공관(100)과 상기 제2중공관(200)의 유입파이프(122, 222)와 배출파이프(124, 224)는 각각의 유입파이프(122, 222)와 배출파이프(124, 224)가 서로 연통되게 길이방향으로 결합하되, 상기 제2중공관(200)이 최하부에 위치하는 것을 특징으로 한다.The inlet pipes 122 and 222 and the outlet pipes 124 and 224 of the first hollow pipe 100 and the second hollow pipe 200 are respectively inlet pipes 122 and 222 and outlet pipes 124 and 224. ) Is coupled in the longitudinal direction so as to communicate with each other, the second hollow tube 200 is characterized in that located at the bottom.

본 발명에 따른 제1중공관(100)과 제2중공관(200)은 길이방향으로 체결함으로써, 제2중공관(200) 내에 삽입설치된 제2열교환파이프(220)가 제1중공관(100) 내의 제1열교환파이프(120)와 연통되도록 한다. 따라서, 제1열교환파이프(120) 및 제2열교환파이프(220)가 전체적으로 U자형관 형상이 되도록 결합되는 것이다. 따라서, 제1열교환파이프(120)의 유입파이프(122) 내의 열교환유체가 제2열교환파이프(220)의 유입파이프(222), 연결파이프(226), 배출파이프(224)를 순차적으로 통과한 뒤, 제1열교환파이프(120)의 배출파이프(124)를 통해 냉난방이 가동될 건물로 지중열이 전달되도록 하는 것이다.
The first hollow pipe 100 and the second hollow pipe 200 according to the present invention are fastened in the longitudinal direction, such that the second heat exchange pipe 220 inserted into the second hollow pipe 200 is the first hollow pipe 100. Communication with the first heat exchange pipe (120). Therefore, the first heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220 are combined to form a U-shaped tube as a whole. Therefore, the heat exchange fluid in the inlet pipe 122 of the first heat exchange pipe 120 passes through the inlet pipe 222, the connection pipe 226, and the discharge pipe 224 of the second heat exchange pipe 220 sequentially. The ground heat is transferred to the building through which the heating and cooling operation is performed through the discharge pipe 124 of the first heat exchange pipe 120.

도 3에는 본 발명의 여러 가지 실시예에 따른 지중열교환용 말뚝의 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 여러 가지 실시예에 따른 지중열교환용 말뚝의 평면도가 도시되어 있다.3 is a perspective view of a ground heat exchange pile according to various embodiments of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of a ground heat exchange pile according to various embodiments of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 지중열교환용 말뚝은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1중공관(100)이 복수 개 구비되고, 지중열교환용 말뚝의 최하부에 제2중공관(200)이 배치되도록 제1중공관(100)과 제2중공관(200)을 체결한다. 즉, 하나의 제2중공관(200) 상부에 복수개의 제1중공관(100)을 중력방향으로 체결함으로써, 지중열교환용 말뚝이 장착되는 심도를 조절할 수 있다. 즉, 일반적으로 지열은 지하 50m 내지 200m 사이에서 일정한 온도가 유지되기 때문에 필요한 에너지량에 따라서 지반의 굴착심도를 결정하는데, 지중열교환용 말뚝이 설치될 지반의 심도에 따라 제1중공관(100)의 갯수를 조절함으로써, 지중열교환용 말뚝의 총길이를 조절할 수 있는 것이다.In the ground heat exchange pile according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a plurality of first hollow pipes 100 are provided, and the second hollow pipe 200 is disposed at the bottom of the ground heat exchange pile. The first hollow pipe 100 and the second hollow pipe 200 are fastened to be disposed. That is, by fastening the plurality of first hollow pipes 100 in the direction of gravity on one second hollow pipe 200, the depth at which the pile for underground heat exchange is mounted can be adjusted. That is, since geothermal heat is generally maintained at a constant temperature between 50m to 200m underground, it determines the depth of excavation of the ground according to the amount of energy required, according to the depth of the ground where the ground heat exchange pile is to be installed. By adjusting the number, the total length of the ground heat exchange piles can be adjusted.

여기서 제2중공관(200)의 제2열교환파이프(220)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 직선형상의 연결파이프(226)를 구비함으로써 ㄷ자 형상으로 형성될 수도 있고, 도 3b에도시된 바와 같이, 곡선형상의 연결파이프(226')를 구비함으로써 열교환 액체가 유입파이프(222')에서 연결파이프(226') 및 배출파이프(224')로 순차적으로 이동할 때 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한 열교환 액체의 물성에 따라 열교환 액체가 원활하게 통과할 수 있는 형상으로 연결파이프(226')의 곡률을 선택할 수 있다. 또한 제2열교환파이프(220'', 220''')의 연결파이프(226'', 226''')는 도 4a의 평면도상에 도시된 바와 같이 직선형으로 구비될 수도 있고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 지반과의 간격이 일정하도록 제2몸체(210)의 곡률에 따라 연결파이프(226''')에 수평방향의 곡률이 형성될 수도 있다.
Here, the second heat exchange pipe 220 of the second hollow pipe 200 may be formed in a U shape by having a straight connection pipe 226, as shown in FIG. 3A, as shown in FIG. 3B. Likewise, by providing a curved connection pipe 226 ', vortices can be prevented from occurring when the heat exchange liquid sequentially moves from the inlet pipe 222' to the connection pipe 226 'and the discharge pipe 224'. have. In addition, the curvature of the connection pipe 226 ′ may be selected in a shape that allows the heat exchange liquid to pass smoothly according to the physical properties of the heat exchange liquid. In addition, the connection pipes 226 ″ and 226 ′ ″ of the second heat exchange pipes 220 ″ and 220 ′ ″ may be provided in a straight line as shown in the plan view of FIG. 4A, and illustrated in FIG. 4B. As described above, a horizontal curvature may be formed in the connection pipe 226 ′ ″ according to the curvature of the second body 210 so that the distance from the ground is constant.

도 5에는 본 발명의 여러 가지 실시예에 따른 지중열교환용 말뚝의 단면 확대도가 도시되어 있다. 여기서 연결구는 제1중공관과 제2중공관 사이에 결합된 것을 예시로 도시하였지만, 연결구는 인접한 제1중공관 사이에서도 도 5에 도시된 것과 동일하게 결합된다. 5 is an enlarged cross-sectional view of a pile for underground heat exchange according to various embodiments of the present invention. Here, the connector is illustrated as an example of being coupled between the first hollow tube and the second hollow tube, the connector is also coupled to the same as shown in Figure 5 between the adjacent first hollow tube.

본 발명에 따른 지중열교환용 말뚝은, 상기 제1열교환파이프(120)와 상기 제2열교환파이프(220) 사이, 또는 중력방향으로 적층되어있는 인접한 제1열교환파이프(120) 간에 결합되는 연결구(300)를 더 포함한다. 연결구(300)는 파이프 체결부(320)와 패킹부(330)를 포함하는데, 파이프 체결부(320)는, 제1열교환파이프(120) 또는 제2열교환파이프(220)에 연통되게 결합하고, 패킹부(330)는 열교환 유체가 유출되지 않도록 상기 파이프 체결부(320)의 양단 사이에 돌출형성된 패킹안착부(332)와 상기 패킹안착부(332)의 상하부면에 각각 결합된 링 형상의 패킹재(334)를 포함한다. 상기 연결구(300)는 제1열교환파이프(120)와 상기 제2열교환파이프(220) 사이에 결합되는지, 또는 인접한 위치의 제1열교환파이프(120) 사이에 결합되는지와 관계없이 동일한 방법으로 지중열교환용 말뚝 내에 동일하게 적용할 수 있다. 즉, 상기 연결구(300)가 적용되는 제1열교환파이프(120)와 제2열교환파이프(220)의 단부는 동일한 형상이기 때문에 결합되는 열교환파이프의 종류와 상관없이 동일한 형상의 연결구(300)가 각각의 열교환파이프에 용이하게 결합될 수 있는 것이다.Ground heat exchange pile according to the present invention, the coupling 300 is coupled between the first heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220, or between the adjacent first heat exchange pipe 120 is stacked in the direction of gravity More). The connector 300 includes a pipe fastening part 320 and a packing part 330, the pipe fastening part 320 is coupled to communicate with the first heat exchange pipe 120 or the second heat exchange pipe 220, The packing part 330 is a ring-shaped packing respectively coupled to upper and lower surfaces of the packing seating portion 332 and the packing seating portion 332 which protrude between both ends of the pipe fastening portion 320 so that heat exchange fluid does not flow out. Ash 334. The connector 300 is connected to the ground heat exchange in the same manner regardless of whether it is coupled between the first heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220 or between the first heat exchange pipe 120 at an adjacent position. The same can be applied in the pile. That is, since the ends of the first heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220 to which the connector 300 is applied have the same shape, the connector 300 having the same shape is respectively irrespective of the type of the heat exchange pipe to be coupled. It can be easily coupled to the heat exchange pipe of.

여기서 연결구(300)가 장착되는 제1중공관(100) 및 제2중공관(200)의 단부에는 연결구(300)의 패킹부(330)가 안착되는 패킹안착홈(130, 230)이 형성될 수 있다. 즉, 패킹안착홈(130, 230)에 패킹부(330)가 삽입되도록 하기 때문에, 연결구(300)의 삽입위치를 좀 더 용이하게 확인할 수 있는 것과 더불어, 지중열교환용 말뚝의 외부로 열교환유체가 유실되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 후술할 연결구(300) 형상 중, 유입체결관(321'', 321''')과 배출체결관(323'', 323''')으로 나눠지는 연결구(300'', 300''')의 경우 패킹안착홈(130, 230)에 패킹부(330)가 안착됨으로써, 열교환파이프가 어긋나게 구비되더라도 패킹안착홈(130, 230)에서 패킹부(330)를 받쳐주기 때문에 연결구(300)가 제1열교환파이프(120) 및 제2열교환파이프(220)에 견고하게 결합되도록 할 수 있다.Here, the packing seating grooves 130 and 230 in which the packing part 330 of the connector 300 is formed may be formed at ends of the first hollow pipe 100 and the second hollow pipe 200 on which the connector 300 is mounted. Can be. That is, since the packing portion 330 is inserted into the packing seating grooves 130 and 230, the insertion position of the connector 300 can be more easily confirmed, and the heat exchange fluid is transferred to the outside of the ground heat exchange pile. It can prevent the loss. In particular, among the shape of the connector 300 to be described later, the connector (300 ″, 300 ″ divided into the inflow fastening pipe 321 ″, 321 ′ ″ and the discharge fastening pipe 323 ″, 323 ′ ″) ') In the packing seating grooves 130 and 230, the packing part 330 is seated, so that even if the heat exchange pipe is offset, the packing seating grooves (130, 230) supports the packing part 330 in the connector 300 Is firmly coupled to the first heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220.

본 발명에 따른 지중열교환용 말뚝은, 복수개의 제1중공관(100) 및 제2중공관(200) 사이에 연결구(300, 300', 300'', 300''')를 장착함으로써 제1열교환파이프(120) 및 제2열교환파이프(220) 내에서 순환되는 열교환 유체가 외부로 유실되지 않도록 한다. 상기 연결구(300, 300', 300'', 300''')는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 파이프 체결부(320, 320')가 일체형인 것과, 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 파이프 체결부(320'', 320''')가 유입체결관(321'', 321''')과 배출체결관(323'', 323''')으로 분할되어 유입체결관(321'', 321''')과 배출체결관(323'', 323''') 사이에 굽힘관(340'', 340''')이 형성되어 있는 것으로 구분할 수 있다. 여기서 연결구(300, 300', 300'', 300''')는 공통적으로 파이프 체결부(320, 320', 320'', 320''')가 결합하는 제1열교환파이프(120) 또는 제2열교환파이프(220)의 내주면과 파이프 체결부(320)의 내주면이 일치하도록 형성된다. 따라서, 제1열교환파이프(120) 또는 제2열교환파이프(220)를 통과하는 열교환 유체의 흐름이 연결구(300, 300', 300'', 300''')를 통과할 때에도 유사하게 진행되도록 한다.In the ground heat exchange pile according to the present invention, a plurality of first hollow pipes (100) and second hollow pipes (200) between the first (300, 300 ', 300' ', 300' '') by installing a connector The heat exchange fluid circulated in the heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220 is not lost to the outside. The connectors 300, 300 ', 300 ", 300' ", as shown in Figs. 5A and 5B, are integral with the pipe fastening portions 320 and 320 ', and are shown in Figs. 5C and 5D. As shown, the pipe fastening part 320 '', 320 '' 'is divided into the inflow fastening pipes 321' ', 321' '' and the discharge fastening pipes 323 '', 323 '' '. Bending tubes 340 '' and 340 '' 'are formed between the pipes 321' 'and 321' '' and the discharge fastening pipes 323 '' and 323 '' '. Here, the connector 300, 300 ′, 300 ″, 300 ′ ″ may be commonly connected to the first heat exchange pipe 120 or the first coupling pipes 320, 320 ′, 320 ″, 320 ′ ″. The inner circumferential surface of the two heat exchange pipes 220 and the inner circumferential surface of the pipe fastening part 320 are formed to coincide. Accordingly, the flow of the heat exchange fluid passing through the first heat exchange pipe 120 or the second heat exchange pipe 220 passes similarly when passing through the connector 300, 300 ′, 300 ″, 300 ′ ″. .

파이프 체결부(320)가 일체형으로 형성된 연결구(300)는 도 5a에 도시된 바와 같이, 파이프 체결부(320)의 외주면 양단이 내주면을 향하여 경사지게 형성될 수 있다. 또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 파이프 체결부(320')의 일단부는 외주면이 내주면을 향하여 경사지게 형성되고, 파이프 체결부(320')의 타단부는 내주면이 외주면을 향하여 경사지게 형성된다. 여기서 유입구(322')는 내주면이 외주면을 향해 경사지게 형성된 파이프 체결부(320')의 일단부에 구비되고, 배출구(324')는 외주면이 내주면을 향해 경사지게 형성되는 파이프 체결부(320')의 타단부에 구비된다. 즉, 제1열교환파이프(120) 또는 제2열교환파이프(220)와 접하는 면이 열교환 유체의 유동방향을 향해 경사지도록 형성함으로써, 열교환 유체가 연결구(300)를 통과하는 중에 외부로 유실되는 것을 최소화할 수 있다. 여기서, 도 5b는 제1열교환파이프(120) 및 제2열교환파이프(220)로 유입파이프(122, 222)를 도시한 것으로 배출파이프(124, 224)의 경우, 열교환 유체가 아래에서 위로 이동하기 때문에 연결구가 도 5b에 도시된 연결구(300')와 반대로 장착된다.As shown in FIG. 5A, the connector 300 in which the pipe fastening part 320 is integrally formed may be inclined toward both inner surfaces of the outer circumferential surface of the pipe fastening part 320. In addition, as shown in FIG. 5B, one end of the pipe fastening part 320 ′ is formed to be inclined toward the inner circumferential surface, and the other end of the pipe fastening part 320 ′ is formed to be inclined toward the outer circumferential surface. Here, the inlet 322 'is provided at one end of the pipe fastening portion 320' whose inner circumferential surface is inclined toward the outer circumferential surface, and the outlet 324 'is formed of the pipe fastening portion 320' whose outer circumferential surface is inclined toward the inner circumferential surface. It is provided at the other end. That is, the surface in contact with the first heat exchange pipe 120 or the second heat exchange pipe 220 is inclined toward the flow direction of the heat exchange fluid, thereby minimizing the loss of heat exchange fluid to the outside while passing through the connector 300. can do. 5B illustrates the inlet pipes 122 and 222 into the first heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220. In the case of the discharge pipes 124 and 224, the heat exchange fluid moves from the bottom up. Therefore, the connector is mounted opposite to the connector 300 'shown in FIG. 5B.

제1중공관(100)과 제2중공관(200)을 적층하여 지중열교환용 말뚝을 형성하고자 할 때, 공정상의 유효 오차범위 내에서 제1중공관(100)과 제2중공관(200)이 적층되는 위치가 어긋나게 배열되거나, 유효 오차범위 내에서 제1열교환파이프(120)나 제2열교환파이프(220) 각각이 제1중공관(100)과 제2중공관(200)에 삽입되는 위치에서 어긋나게 형성될 수 있다. 이와같이, 적층과정 또는 초기제조과정 중에 오차범위 내에서 제1열교환파이프(120) 및 제2열교환파이프(220)의 위치가 어긋나게 배열될 경우, 도 5c 및 도 5d와 같이 파이프 체결부(320'', 320''')가 유입체결관(321'', 321''')과 배출체결관(323'', 323''')으로 구분되고 유입체결관(321'', 323''')과 배출체결관(323'', 323''') 사이에 굽힘관(340'', 340''')이 연결형성된 연결구(300'', 310''')를 장착한다. 따라서, 제1열교환파이프(120) 또는 제2열교환파이프(220)가 어긋난 위치에 구비되더라도 열교환 유체가 연결구(300'', 300''')를 원활하게 통과할 수 있도록 한다. 따라서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 연결구(300'')는 유입체결관(321'') 및 배출체결관(323'')의 말단의 외주면이 내주면을 향해 경사지게 형성되고, 유입체결관(321'')과 배출체결관(323'') 사이에 굽힘관(340'')이 연결형성된다. 또한, 도 5d에 도시된 바와 같이, 유입체결관(321''')의 말단은 내주면이 외주면을 향해 경사지게 형성되고, 배출체결관(323''')의 말단은 외주면이 내주면을 향해 경사지도록 연결구(300)가 형성될 수 있다. 이때, 유입체결관(321''')의 말단에는 열교환 유체가 유입되는 유입구(322''')가 위치하고, 배출체결관(323''')의 말단에는 열교환유체가 배출되는 배출구(324''')가 위치하도록 장착하는 것이 바람직하다. 즉, 제1열교환파이프(120) 또는 제2열교환파이프(220)와 접하는 면이 열교환 유체의 유동방향을 향해 경사지도록 형성함으로써, 열교환 유체가 연결구(300'', 300''')를 통과하는 중에 외부로 유실되는 것을 최소화할 수 있다. 여기서, 도 5d는 제1열교환파이프(120) 및 제2열교환파이프(220)로 유입파이프(122, 222)를 도시한 것으로, 배출파이프(124, 224)의 경우 열교환 유체가 아래에서 위로 이동하기 때문에, 연결구가 도 5d에 도시된 연결구(300''')와 반대로 장착된다.
When stacking the first hollow pipe 100 and the second hollow pipe 200 to form a pile for underground heat exchange, the first hollow pipe 100 and the second hollow pipe 200 within the effective error range of the process The stacking positions are arranged to be offset, or the first heat exchange pipe 120 or the second heat exchange pipe 220 is inserted into the first hollow pipe 100 and the second hollow pipe 200 within an effective error range. It can be formed to deviate from. As such, when the positions of the first heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220 are displaced within an error range during the lamination process or the initial manufacturing process, the pipe fastening unit 320 ″ as shown in FIGS. 5C and 5D. , 320 ''') are divided into inflow pipes (321'',321''') and discharge pipes (323 '', 323 ''') and inflow pipes (321'',323'''). And fittings 300 " and 310 ", in which bending pipes 340 " and 340 "" Therefore, even if the first heat exchange pipe 120 or the second heat exchange pipe 220 is provided at a position that is displaced, the heat exchange fluid can smoothly pass through the connector 300 ″, 300 ′ ″. Therefore, as shown in FIG. 5C, the connector 300 ″ is formed such that the outer circumferential surfaces of the ends of the inflow fastening pipe 321 ″ and the discharge fastening pipe 323 ″ are inclined toward the inner circumferential surface, and the inflow fastening pipe ( 321 ″ and a bending pipe 340 ″ are connected between the discharge fastening pipe 323 ″. In addition, as shown in Figure 5d, the end of the inflow fastening pipe 321 '''is formed such that the inner peripheral surface is inclined toward the outer peripheral surface, the end of the discharge fastening pipe 323''' so that the outer peripheral surface is inclined toward the inner peripheral surface. The connector 300 may be formed. At this time, an inlet 322 '''through which the heat exchange fluid is introduced is located at the end of the inlet conduit tube 321''', and an outlet 324 'at which the heat exchange fluid is discharged at the end of the outlet conduit tube 323'''.'') Is preferred. That is, the surface in contact with the first heat exchange pipe 120 or the second heat exchange pipe 220 is inclined toward the flow direction of the heat exchange fluid, so that the heat exchange fluid passes through the connector 300 ″, 300 ″ ″. The loss to the outside can be minimized. Here, Figure 5d shows the inlet pipes 122, 222 to the first heat exchange pipe 120 and the second heat exchange pipe 220, in the case of the discharge pipe 124, 224 to move the heat exchange fluid from the bottom up Therefore, the connector is mounted opposite to the connector 300 '''shown in FIG. 5D.

본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 제1중공관 110: 제1몸체
120: 제1열교환파이프 130, 230: 패킹안착홈
200: 제2중공관 210: 제2몸체
220: 제2열교환파이프 226: 연결파이프
300: 연결구 340: 굽힘관
122, 222, 222', 222'': 유입파이프
124, 224, 224', 224'': 배출파이프
320, 320', 320'', 320''': 파이프 체결부
321'', 321''':유입체결관
322, 322', 322'', 322''': 유입구
323'', 323''': 배출체결관
324, 324', 324'', 324''': 배출구
330, 330', 330'', 330''': 패킹부
332, 332', 332'', 332''': 패킹안착부
334, 334', 334'', 334''': 패킹재100: the first hollow pipe 110: the first body
120: first heat exchange pipe 130, 230: packing seating groove
200: second hollow tube 210: second body
220: second heat exchange pipe 226: connection pipe
300: connector 340: bending tube
122, 222, 222 ', 222'': inlet pipe
124, 224, 224 ', 224'': exhaust pipe
320, 320 ', 320'',320''': Pipe joint
321 '', 321 ''': Inflow Tube
322, 322 ', 322'',322''': inlet
323 '', 323 ''': exhaust pipe
324, 324 ', 324'',324''': outlet
330, 330 ', 330'',330''': Packing Part
332, 332 ', 332'',332''': packing seat
334, 334 ', 334'',334''': packing material

Claims (10)

콘크리트로 제조된 제1몸체와, 상단부 및 하단부가 개구되도록 상기 제1몸체에 삽입 설치되어 열교환 유체가 연통되는 유입파이프와 배출파이프가 구비되는 제1열교환파이프를 포함하는 제1중공관; 및
콘크리트로 제조된 제2몸체와, 상기 제2몸체에 삽입 설치되며 열교환 유체가 연통되는 것으로 상단부가 개구된 유입파이프와 배출파이프 및 상기 유입파이프와 배출파이프의 하단부 사이에 연결형성된 연결파이프가 구비되는 제2열교환파이프를 포함하는 제2중공관을 포함하고,
상기 제1중공관과 상기 제2중공관의 유입파이프와 배출파이프는 서로 연통되게 길이방향으로 결합하되, 상기 제2중공관이 최하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.A first hollow pipe including a first body made of concrete and a first heat exchange pipe inserted into the first body to open the upper end and the lower end and having an inlet pipe and a discharge pipe communicating with the heat exchange fluid; And
A second body made of concrete and an inlet pipe and an outlet pipe having an upper end opened and inserted into the second body and communicating with a heat exchange fluid, and a connection pipe formed between a lower end of the inlet pipe and an outlet pipe are provided. A second hollow tube including a second heat exchange pipe,
Inlet pipe and outlet pipe of the first hollow pipe and the second hollow pipe is coupled to each other in the longitudinal direction to communicate with each other, the second hollow pipe is characterized in that the bottom is located at the bottom. 제1항에 있어서,
상기 제2중공관의 연결파이프는, 상기 유입파이프 및 상기 배출파이프와의 연결부위에 곡률이 형성되는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.The method of claim 1,
The connecting pipe of the second hollow pipe, the ground heat exchange pile, characterized in that the curvature is formed in the connection portion between the inlet pipe and the discharge pipe. 제1항에 있어서,
상기 지중열교환용 말뚝은, 상기 제1열교환파이프와 상기 제2열교환파이프 사이에 결합되는 연결구를 더 포함하고,
상기 연결구는, 제1열교환파이프 및 상기 제2열교환파이프에 연통되게 결합되는 파이프체결부와, 상기 열교환 유체가 유출되지 않도록 상기 파이프 체결부의 양단 사이에 돌출 형성된 패킹부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.The method of claim 1,
The ground heat exchange pile further includes a connector coupled between the first heat exchange pipe and the second heat exchange pipe,
The connector includes a pipe fastening portion coupled to the first heat exchange pipe and the second heat exchange pipe in communication with each other, and a packing part protruding between both ends of the pipe fastening portion so that the heat exchange fluid does not flow out. Dragon stakes. 제3항에 있어서,
상기 연결구의 파이프체결부는 상기 열교환 유체가 유입되는 유입구 및, 상기 유입구의 반대쪽에 위치하며 유입된 열교환 유체가 배출되는 배출구를 포함하고,
상기 유입구에는, 상기 제1열교환파이프 또는 상기 제2열교환파이프가 삽입되고,
상기 배출구는, 상기 제1열교환파이프 또는 상기 제2열교환파이프에 삽입되는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.The method of claim 3,
The pipe fastening portion of the connector includes an inlet through which the heat exchange fluid flows in, and an outlet through which the heat exchange fluid flows in and is located opposite to the inlet.
The first heat exchange pipe or the second heat exchange pipe is inserted into the inlet,
The outlet, the ground heat exchange pile, characterized in that inserted into the first heat exchange pipe or the second heat exchange pipe. 제4항에 있어서,
상기 파이프체결부는, 상기 유입구가 형성된 유입체결관과 상기 배출구가 형성된 배출체결관이 형성된 배출파이프로 구비되고,
상기 패킹부는 상기 유입체결관 및 상기 배출체결관 각각에 체결된 한 쌍의 패킹재를 포함하며,
상기 유입체결관과 상기 배출체결관 사이에는 가요성의 굽힘관이 연결형성되는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.The method of claim 4, wherein
The pipe fastening part is provided with an inlet fastening pipe having the inlet and an outlet pipe having an outlet fastening pipe having the outlet formed therein,
The packing part includes a pair of packing material fastened to each of the inflow fastening pipe and the discharge fastening pipe,
The ground heat exchange pile, characterized in that the flexible bending pipe is connected between the inlet and the outlet fastening pipe. 제3항에 있어서,
상기 연결구가 결합되는 상기 제1중공관 및 상기 제2중공관의 단부에는, 상기 연결구의 패킹부가 결합되는 패킹안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.The method of claim 3,
The end of the first hollow pipe and the second hollow pipe to which the connector is coupled, the ground heat exchange pile, characterized in that the packing seating groove is formed is coupled to the packing portion of the connector. 제1항에 있어서,
상기 지중열교환용 말뚝에는 길이방향으로 결합되는 상기 제1중공관이 복수 개 구비되고,
상기 제1중공관의 제1열교환파이프 사이에는, 상기 제1열교환파이프 사이에 연통되게 결합되는 파이프체결부와 상기 열교환 유체가 유출되지 않도록 상기 파이프 체결부의 양단 사이에 돌출 형성된 패킹부를 포함하는 연결구가 결합되는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.The method of claim 1,
The ground heat exchange pile is provided with a plurality of the first hollow pipe coupled in the longitudinal direction,
Between the first heat exchange pipe of the first hollow pipe, a connector including a pipe fastening portion coupled in communication between the first heat exchange pipe and a packing portion protruding between both ends of the pipe fastening portion so that the heat exchange fluid does not flow Ground heat exchange pile, characterized in that coupled. 제7항에 있어서,
상기 연결구의 파이프체결부는 상기 열교환 유체가 유입되는 유입구 및, 상기 유입구의 반대쪽에 위치하며 유입된 열교환 유체가 배출되는 배출구를 포함하고,
상기 유입구에는, 상기 제1열교환파이프가 삽입되고,
상기 배출구는, 상기 제1열교환파이프에 삽입되는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.The method of claim 7, wherein
The pipe fastening portion of the connector includes an inlet through which the heat exchange fluid flows in, and an outlet through which the heat exchange fluid flows in and is located opposite to the inlet.
The first heat exchange pipe is inserted into the inlet,
The outlet, the ground heat exchange pile, characterized in that inserted into the first heat exchange pipe. 제8항에 있어서,
상기 파이프체결부는, 상기 유입구가 형성된 유입체결관과 상기 배출구가 형성된 배출체결관이 형성된 배출파이프로 구비되고,
상기 패킹부는 상기 유입체결관 및 상기 배출체결관 각각에 체결된 한 쌍의 패킹재를 포함하며,
상기 유입체결관과 상기 배출체결관 사이에는 가요성의 굽힘관이 연결형성되는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.9. The method of claim 8,
The pipe fastening part is provided with an inlet fastening pipe having the inlet and an outlet pipe having an outlet fastening pipe having the outlet formed therein,
The packing part includes a pair of packing material fastened to each of the inflow fastening pipe and the discharge fastening pipe,
The ground heat exchange pile, characterized in that the flexible bending pipe is connected between the inlet and the outlet fastening pipe. 제7항에 있어서,
상기 연결구가 결합되는 상기 제1중공관의 단부에는, 상기 연결구의 패킹부가 결합되는 패킹안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 지중열교환용 말뚝.The method of claim 7, wherein
The end of the first hollow pipe to which the connector is coupled, the ground heat exchange pile, characterized in that the packing seating groove is formed is coupled to the packing portion of the connector.
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