KR101200319B1 - 소구경의 2관용 ｕ-벤드 파이프 스페이서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중열을 열원으로 이용하는 직접팽창식 수직형 지열원 열펌프시스템의 적용에 있어서, 지중열원용 열교환기로 Cu튜브 재료의 루프를 적용하는 방식에서 냉매 유입용 루프와 냉매 유출용 루프의 설치 간격을 크게 하여 냉매 유입용 루프와 냉매 유출용 루프 사이의 열저항을 증가시키고, 지중으로부터의 열회수 효과를 크게 하여 열교환용 루프의 효율을 증대시키며, 루프 설치 용량을 줄이기 위한 소구경의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서에 관한 것으로, 2개의 냉매루프를 각각 잡아줄 수 있는 루프크립이 형성된 한쌍의 루프후크와, 상기 한쌍의 루프후크를 서로 연결하는 용수철 다리를 가지는 용수철과, 상기 루프후크에 각각 일체로 형성되는 핀홀이 형성된 결합플레이트와 상기 결합플레이트가 서로 겹쳐져서 위치가 일치된 상기 핀홀을 관통하고, 핀줄과 연결되는 핀헤드를 가지는 결합핀을 포함하고, 상기 용수철은 상기 결합핀을 상기 핀홀로부터 이탈시킬 경우에 상기 루프후크를 서로 이격시키는 방향으로 복원력이 작용하는 것을 특징으로 한다.

Description

소구경의 2관용 Ｕ-벤드 파이프 스페이서{Two pipe U-bend pipe spacer for small diameter pipe}

본 발명은 소구경의 2관용 Ｕ-벤드 파이프 스페이서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중열을 열원으로 이용하는 직접팽창식 수직형 지열원 열펌프시스템의 적용에 있어서, 지중열원용 열교환기로 루프를 적용하는 방식에서 냉매 유입용 루프와 냉매 유출용 루프의 설치 간격을 크게 하여 냉매 유입용 루프와 냉매 유출용 루프 사이의 열저항을 증가시키고, 지중으로부터의 열회수 효과를 크게 하여 열교환용 루프의 효율을 증대시키며, 루프 설치 용량을 줄이기 위한 것이다.

지열원 열펌프시스템은 지중열을 열원으로 이용하는 열펌프시스템으로서 냉매를 지중에 직접 순환시키며 열을 회수하는 직접팽창식 시스템과 부동액을 순환시키며 열을 회수하는 수직밀폐형, 수평밀폐형, 개방형의 시스템 등 지중열원을 이용하기 위하여 적용하는 기술에 따라 여러 가지로 분류된다.

냉매를 지중에 직접 순환시키는 직접팽창식 시스템과 부동액을 순환시키는 시스템은 다음과 같은 설계 및 시공 상의 몇가지 차이점들이 있다.

적용하는 루프 관경의 차이 때문에 직접팽창식 시스템용 보어홀은 80㎜ 내외의 작은 직경이 주로 적용되며, 부동액을 순환시키는 시스템은 130㎜ 내외의 상대적으로 큰 직경이 주로 적용된다.

직접팽창식 시스템용 보어홀은 30 m 정도의 얕은 깊이가 주로 적용되며, 부동액을 순환시키는 시스템은 100 m 내외의 상대적으로 깊은 깊이가 주로 적용된다.

직접팽창식 시스템용 U-튜브는 내부로 고압의 냉매를 직접 순환시키므로 주로 Cu를 재질로 하는 튜브를 적용하며, 부동액을 순환시키는 시스템은 주로 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 재질로 하는 튜브를 적용한다.

직접팽창식 시스템은 난방모드(혹은 냉방모드) 운전에 따라 U-튜브의 유입관 으로는 액 상태(혹은 포화증기 상태)의 냉매가 흐르며 다른 회로인 유출관으로는 포화증기 상태(혹은 액 상태)의 냉매가 순환하고, 부동액을 순환시키는 시스템은 유입관과 유출관 모두 액 상태의 열유체가 순환한다.

직접팽창식 시스템용 U-튜브는 액 상태의 냉매회로는 호칭경 8 ㎜(외경 9.5 ㎜) 정도, 포화증기 상태의 냉매회로는 15 ㎜(외경 15.9 ㎜) 정도의 작은 관경이 주로 적용되며, 부동액을 순환시키는 시스템은 호칭경 20 ~ 30 ㎜(외경 27 ㎜ ~ 42 ㎜) 정도의 상대적으로 큰 관경이 주로 적용된다.

부동액을 순환시키는 수직밀폐형 시스템은 천공 비용을 줄이고 보어홀 단위 길이 당 열회수 효율을 높이기 위한 수단으로 열유체 유입관 갯수와 열유체 유출관 갯수를 각각 적용하는 방식에 따라 2관식, 3관식, 4관식 등의 형식이 적용되고 있으며 상기와 같은 각 형식에도 특성에 적합한 U-벤드 파이프 스페이서가 적용된다.

본 발명의 관련 기술은 냉매를 지중에 직접 순환시키는 직접팽창식 수직형시스템에 관한 것으로서 지중열을 회수하기 위하여 지하로 보어홀을 천공하고 보어홀 내부로 루프(Cu튜브 재료의 U-튜브)를 삽입하고, 삽입한 루프의 내부로 냉매를 직접 순환시킴으로서 지중으로부터 열을 회수하여 열원으로 사용하는 시스템 기술에 관한 것이다.

지하에 루프를 수직으로 삽입하여 지중열을 회수하는 시스템은 보어홀 천공에 비용이 많이 드는 문제점이 있으며 천공 비용을 줄이는 기술이 중요하다.

지하에 루프를 수직으로 삽입하여 지중열을 회수하는 시스템은 모든 형식이 천공된 보어홀로 냉매 혹은 부동액 유입관과 냉매 혹은 부동액 유출관을 불가피하게 함께 보어홀에 매설해야 하는 관계로 유입관과 유출관 사이에 발생하는 열교환 관련 문제점을 줄이기 위하여 유입관과 유출관 사이의 열저항을 크게 하고 유입관과 유출관을 보어홀 벽면에 밀착시켜서 보어홀 천공 깊이도 줄이고 보어홀 단위길이당 열회수 효율도 높게 할 필요가 있다.

냉매 혹은 부동액 유입관과 냉매 혹은 부동액 유출관 사이의 열저항을 크게 하고 유입관과 유출관을 보어홀 벽면에 밀착시켜서 열회수 효율을 높게 하기 위한 한가지 유효한 수단은 인위적으로 관 사이의 간격을 크게 벌려주는 것이다.

인위적으로 관 사이의 간격을 크게 하는 수단으로 관 사이에 스페이서를 이용한다.

도 1 내지 도 5는 종래의 부동액을 순환시키는 시스템에 적용을 주목적으로 하는 2관용 U-벤드 파이프 스페이서에 관한 것이다.

하나의 보어홀에 삽입되는 2개의 루프는 끝단이 U-벤드로 열융착 연결한 상태로서 하나의 루프로 열유체가 유입되면 U-벤드를 통과하여 다른 하나의 루프로 유출되며 열유체가 루프 내부로 흐름에 따라 관 주변의 지중과 열교환이 이루어져 결과적으로는 지중의 열을 회수하게 되는 것이다.

종래의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(1)의 구조 및 그 사용방법은 다음과 같다.

상기 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(1)는 용수철 다리(10)가 좁혀진 상태로 고정하기 위한 용수철 크립(3)으로 고정된 상태로서, 용수철(2)의 양쪽 끝에는 각각 루프 후크(4)가 달려 있다.

상기 두 개의 루프 후크(4)에는 용수철(2) 굵기의 구멍이 있어서 구멍에 상기 용수철(2)의 다리에 꽃혀진 상태이며 용수철(2)의 축을 중심으로 전후 움직임이 가능하도록 되어 있다.

상기 두 개의 루프 후크(4)는 각각 트레미를 잡아줄 수 있는 구조의 트레미 크립(5)과 루프를 잡아줄 수 있는 구조의 루프 크립(6)으로 구성되어 있다.

상기 용수철 크립(3)으로 고정된 상태의 각각의 루프 후크(4)에 있는 루프 크립(6)의 열려진 부분으로 열유체 유입용 루프(7)와 열유체 유출용 루프(8)를 측면에서 힘을 주어 눌러서 삽입 체결시킨다.

두 개의 용수철 다리(10) 간격이 좁혀지도록 누른 후 트레미(9)를 양측의 루프 후크(4) 사이에 있는 트레미 크립(5) 내측에 위치하도록 눌러서 삽입 체결시킨 후 용수철 크립(3)을 빼면 트레미 크립(5)이 트레미(9)를 물고 고정된 상태가 된다.

루프 길이를 따라 간격을 두며 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(1)를 필요한 수량을 같은 방법으로 체결시킨다.

열유체 유입용 루프(7) 그리고 열유체 유출용 루프(8) 그리고 트레미(9)에 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(1)가 여러개 체결된 상태로 보어홀(도시생략)로 삽입시킨다.

보어홀에 삽입된 상태에서 트레미(9) 내부로 그라우팅 재료(11)를 압송하며 보어홀을 그라우팅 재료(11)로 충진시키며 트레미(9)를 서서히 잡아당기며 뺀다. 트레미(9)가 루프 후크(4)의 트레미 크립(5) 부분을 벗어나게 되면 용수철 다리(10)가 용수철 힘에 의해서 벌어지게 되며 열유체 유입용 루프(7)와 열유체 유출용 루프(8)가 보어홀의 양측 내표면으로 밀착되며 루프 간격을 크게 한다.

결과적으로, 열유체 유입용 루프(7)와 열유체 유출용 루프(8) 사이의 열저항을 크게 하고 유입관과 유출관을 보어홀 벽면에 밀착시켜서 보어홀 단위길이 당 열효율 높이며 보어홀 천공 깊이도 줄일 수 있어서 공사비를 줄일 수 있다.

그러나 냉매를 지중에 직접 순환시키는 직접팽창식 시스템은 부동액을 순환시키는 시스템과 앞에 기술한 바와 같은 설계 및 시공 상의 차이점들이 있는 원인으로 기존 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(1)의 적용에는 다음과 같은 특징과 문제점들이 있으며 내용을 기술하면 다음과 같다.

직접팽창식 시스템용 보어홀 직경은 80 ㎜ 내외의 작은 직경이 주로 적용되므로 스페이서를 적용하지 않는 경우 유입관과 유출관 사이의 거리가 상대적으로 짧아서 유입관과 유출관 사이의 열교환이 보다 많이 발생하며 보어홀 단위길이 당 열회수 효율이 낮아진다. 때문에 스페이서의 적용 필요성이 더 크다.

직접팽창식 시스템용 보어홀 깊이는 30 m 정도의 얕은 깊이가 주로 적용되므로 트레미(9)를 잡아주는 방식과 같은 별도의 조치를 하지 않아도 보어홀 되채움을 하기 위한 트레미(9)를 냉매 순환용 루프와 함께 보어홀에 삽입하기가 용이하다.

직접팽창식 시스템용 U-튜브 루프의 액상태의 냉매회로는 호칭경 8 ㎜(외경 9.5 ㎜) 정도, 포화증기 상태의 냉매회로는 호칭경 15 ㎜(외경 15.9 ㎜) 정도의 작은 관경이 주로 적용되므로 루프크립(61,62)에 루프(20,21)를 깊게 삽입을 할 수 없기 때문에 루프크립(61,62)이 루프(20,21)를 죄는 강도가 약하며 따라서 기존의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서 형식을 적용하는 경우에는 트레미(9) 내부로 그라우팅 재료(11)를 압송하면서 보어홀을 그라우팅 재료(11)로 충진시키며 트레미(9)를 잡아당기는 과정에서 루프크립(61,62)에서 액냉매 루프(20)와 포화증기냉매 루프(21)가 이탈될 수 있다.

지중의 보어홀에는 지하수의 흐름이 있어서 보어홀에 충진된 그라우팅재가 지하수와 함께 흘러 소실되거나 그라우팅재가 보어홀 하부로 침하하는 등의 원인이 발생하는 경우 보어홀에 그라우팅재를 보충 충진해야만 할 경우가 흔히 발생한다. 그러한 경우 기존의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(1)는 상기 트레미 크립(5)의 돌출로 인하여 트레미(9)를 보어홀에 삽입이 불가능하므로 보어홀 지표면에서 그라우팅재를 부어서 충진해야만 하나, 부어서 충진을 하는 경우 보어홀 깊숙히 충진이 불가능하며 불완전한 공사가 될 수 있다.

기존의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(1)는 제작 혹은 취급하는 과정에서 트레미 크립(5)의 돌출구조가 변형될 수 있는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 지중열을 열원으로 이용하는 지열원 열펌프시스템의 적용에 있어서 냉매를 지중에 직접 순환시키는 직접팽창식 시스템 루프를 적용하는 방식에 적합한 소구경의 2관용 Ｕ-벤드 파이프 스페이서를 제공하는 데에 있다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 직접팽창식 시스템 루프를 적용하는 방식에서, 난방모드(혹은 냉방모드) 운전에 따라 U-튜브의 유입관으로는 액 상태(혹은 포화증기 상태)의 냉매가 순환하는 루프를 1관 이용하고 유출관으로는 포화증기 상태(혹은 액 상태)의 냉매가 순환하는 루프를 1관 이용하는 형식에 대하여 종래기술에 따른 2관용 U-벤드 파이프 스페이서를 적용시의 문제점인, 트레미 내부로 그라우팅 재료를 압송하면서 보어홀을 그라우팅 재료로 충진시키면서 트레미를 잡아당기는 과정에서 루프 크립에서 액냉매 루프와 포화증기냉매 루프가 이탈되는 것을 방지하고, 보어홀에 지하수의 흐름이 있어서 보어홀에 충진된 그라우팅재가 지하수와 함께 흘러 소실되거나 그라우팅재가 보어홀 하부로 침하하는 등의 원인이 발생하는 경우, 또는 보어홀에 그라우팅재를 보충 충진해야만 할 경우가 발생하는 경우 트레미를 보어홀에 다시 삽입이 가능하도록 하여 그라우팅재를 보충 충진이 가능하도록 하므로서 스페이서를 체결하여 공사하는 목적을 최선으로 달성할 수 있는 구조를 가지는 소구경의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서를 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2개의 냉매루프를 각각 잡아줄 수 있는 루프크립이 형성된 한쌍의 루프후크와, 상기 한쌍의 루프후크를 서로 연결하는 용수철 다리를 가지는 용수철과, 상기 루프후크에 각각 일체로 형성되는 핀홀이 형성된 결합플레이트와 상기 결합플레이트가 서로 겹쳐져서 위치가 일치된 상기 핀홀을 관통하고, 핀줄과 연결되는 핀헤드를 가지는 결합핀을 포함하고, 상기 용수철은 상기 결합핀을 상기 핀홀로부터 이탈시킬 경우에 상기 루프후크를 서로 이격시키는 방향으로 복원력이 작용하는 것을 특징으로 하는 소구경의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서이다.

상기 용수철다리는 상기 루프후크의 측부에 회전가능하도록 고정되고, 상기 결합플레이트는 상기 루프후크의 상부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통하여 트레미 내부로 그라우팅 재료를 압송하면서 보어홀을 그라우팅 재료로 충진시키며 트레미를 잡아당기는 과정에서 루프 크립에서 액냉매 루프와 포화증기 냉매 루프가 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

또, 보어홀에 지하수의 흐름이 있어서 보어홀에 충진된 그라우팅재가 지하수와 함께 흘러 소실되거나 그라우팅재가 보어홀 하부로 침하하는 등의 원인이 발생하는 경우 보어홀에 그라우팅재를 보충 충진해야만 할 경우가 발생하는 경우 트레미를 보어홀에 다시 삽입이 가능하도록 하여 그라우팅재를 보충 충진이 가능하도록 하므로서 스페이서를 체결하여 공사하는 목적을 최선으로 달성할 수 있다.

그리고, 종래기술과 같은 트레미 크립이 없으므로 기존의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서를 제작 혹은 취급하는 과정에서 트레미 크립의 돌출구조가 변형되는 문제점을 해소할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 2관용 U-벤드 파이프 스페이서의 사시도이다.
도 2는 도 1의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서에 루프와 트레미의 조립사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 소구경의 2관용 Ｕ-벤드 파이프 스페이서의 사시도이다.
도 4는 도 3의 소구경의 2관용 Ｕ-벤드 파이프 스페이서의 루프 후크가 서로 이격된 상태의 사시도이다.
도 5는 도 3의 소구경의 2관용 Ｕ-벤드 파이프 스페이서을 설치한 모습의 사시도이다.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 3에 도시된 상기 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(100)는 용수철(114)의 용수철 다리(116)가 좁혀진 상태로 고정하기 위한 결합핀(118)로 고정된 상태로서, 상기 용수철다리(116)의 양쪽 끝에는 각각 루프후크(102,104)가 고정되어 있다.

상기 루프후크(102,104)에는 냉매루프(132,134)가 삽입고정되며, 상기 냉매루프(132,134) 중 어느 하나에는 액체상태의 냉매가 흐르고, 다른 하나에는 포화증기 상태의 냉매가 흐르게 된다. 이러한 냉매루프(132,134)는 종래기술에 따른 열전달용 열매체가 흐르는 루프(7,8)와 달리 직경이 상당히 작다. 즉, 열전달용 열매체가 흐르는 루프(7,8)는 지열을 흡수하여 다시 냉동사이클의 냉매와 열전달을 하기 때문에 간접적으로 지열을 냉매에 전달하지만, 본 발명에서 사용되는 냉매루프(132,134)에 흐르는 냉매는 직접 지열을 흡수하여 상변화를 일으키면서 열전달을 하게 된다. 따라서, 이러한 상변화에 유리하도록 상기 냉매루프(132,134)의 직경은 종래기술에 따른 열매체가 흐르는 루프(7,8)의 직경에 비해 작아지게 된다.

상기 두 개의 루프후크(102,104)에는 용수철다리(116) 굵기의 구멍이 있어서, 상기 구멍에 상기 용수철다리(116)가 삽입 고정된 상태이다. 좀 더 상세히 설명하면, 상기 용수철다리(116)는 단부에서 절곡되어 있고, 절곡된 단부가 상기 구멍에 삽입되어 있는 상태이다. 따라서, 상기 루프후크(102,104)는 상기 용수철다리(116)와 일체로 움직이면서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 루프후크(102,104)가 상기 용수철다리(116)의 단부를 회전중심으로 하여 회전이 가능하므로, 상기 루프후크(102,104)의 자세를 유지할 수 있게 된다.

상기 두 개의 루프후크(102,104)에는 상기 냉매루프(132,134)를 잡아줄 수 있는 구조의 루프크립(106,108)이 형성된다.

상기 루프크립(106,108)은 상기 냉매루프(132,134)의 외주면과 면접하도록 형성된다. 따라서, 상기 냉매루프(132,134)가 단면이 원형인 경우에 상기 루프크립(106,108)의 단면형상은 원호로 형성된다.

또, 상기 냉매루프(132,134)는 열전달률이 높은 구리로 형성되기 때문에, 상기 루프후크(102,104)는 상기 냉매루프(132,134)로 열전달을 방해하지 않도록 구리 또는 구리합금으로 제작될 수 있다.

상기 용수철(114)은 상기 루프후크(102,104)를 서로 멀어지는 방향으로 탄성력을 부여할 수 있으며, 도 3에 도시된 상태에서는 상기 결합핀(118)에 의해 상기 루프후크(102,104)가 서로 인접하여 탄성력을 축적한 상태를 유지하게 된다.

상기 결합핀(118)을 상기 루프후크(102,104)에 고정시키기 위해, 상기 루프후크(102,104) 각각에는 결합플레이트(110,112)가 형성된다. 상기 결합플레이트(110,112) 각각에는 핀홀(111,113)이 형성되고, 상기 핀홀(111,113)은 상기 결합핀(118)이 삽입될 수 있는 단면의 형상 및 크기를 가진다. 상기 결합플레이트(110,112)는 상기 루프후크(102,104)의 상부에 배치될 수 있으며, 상기 루프후크(102,104)의 다른 부분에 배치되는 것도 가능하다. 특히, 상기 결합플레이트(110,112)의 위치는 상기 결합핀(118)을 제거할 때, 상기 용수철(114)에 의해 방해받지 않도록 상기 용수철(114)에 대하여 이격되는 것이 바람직하다.

상기 결합플레이트(110,112)는 서로 설치 높이가 달라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 루프후크(102,104)를 근접시키면, 서로 겹칠 수 있다. 이 상태에서 상기 핀홀(111,113) 역시 동일한 위치에 배치될 수 있어서, 상기 결합핀(118)이 하나의 홀을 이루는 핀홀(111,113)을 관통하는 것에 의해 상기 루프후크(102,104)를 근접시킨 상태로 유지시키게 된다.

상기 결합핀(118)은 상기 결합플레이트(110,112)의 핀홀(111,113)을 관통하는 단면크기 및 단면형상을 가진다. 그리고, 상기 결합핀(118)은 상기 결합핀(118)이 상기 핀홀(111,113) 하측으로 빠지지 않도록 핀헤드(120)를 가지는 것이 바람직하다. 상기 핀헤드(120)에는 핀줄(122)이 연결되서, 상기 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(100)로부터 이격된 위치에서 상기 결합핀(118)을 상기 핀홀(111,113)로부터 이탈시키는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 상기 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(100)의 설치과정에 대해 설명한다.

상기 결합핀(118)으로 상기 루프후크(102,104)가 고정된 상태, 즉 상기 용수철다리(116)가 좁혀진 상태에서 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(100)의 각각의 루프후크(106,108)에 있는 루프후크(106,108)의 열려진 부분으로 냉매루프(132,134)를 측면에서 힘을 주어 눌러서 삽입 체결시킨다. 물론, 상기 루프크립(106,108)를 상기 냉매루프(132,134)의 길이방향으로 외삽(外揷)하는 것에 의해 상기 냉매루프(132,134)와 상기 루프후크(102,104)를 결합하는 것도 가능하다.

상기 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(100)는 상기 냉매루프(132,134)의 길이방향을 따라 복수개가 설치될 수 있으며, 상기 냉매루프(132,134)의 단부는 U자형 벤드관(미도시)으로 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 상기 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(100)가 설치되고, U자형 벤드관으로 연결되어 있는 냉매루프(132,134)를 보어홀, 또는 상기 보어홀에 설치된 매설튜브(130) 내에 삽입한다.

상기 냉매루프(132,134)를 삽입한 후에, 상기 핀줄(122)를 당겨서, 상기 결합플레이트(110,112)로부터 상기 결합핀(118)을 이탈시킨다. 이 결과, 상기 스프링(114)의 복원력에 의해 상기 용수철다리(116)가 벌어지게 되며, 이에 따라 상기 루프후크(102,104)에 설치된 상기 냉매루프(132,134)가 상기 매설튜브(130)의 내벽면에 밀착하게 되고, 상기 냉매루프(132,134)는 최대한으로 이격된다.

결과적으로, 기존의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서(1)의 형식을 직접팽창식과 같은 소구경으로 제작된 냉매루프(132,134)에 적용 시에 트레미(9) 내부로 그라우팅 재료(11)를 압송하면서 보어홀을 그라우팅 재료(11)로 충진시키며 트레미(9)를 잡아당기는 과정에서 루프 크립(6)에서 액냉매 루프와 포화증기 냉매 루프가 이탈될 수 있는 현상을 방지할 수 있다.

또, 보어홀에 지하수의 흐름이 있어서 보어홀에 충진된 그라우팅재가 지하수와 함께 흘러 소실되거나 그라우팅재가 보어홀 하부로 침하하는 등의 원인이 발생하는 경우 보어홀에 그라우팅재를 보충 충진해야만 할 경우가 발생하는 경우 트레미를 보어홀에 다시 삽입이 가능하도록 하여 그라우팅재를 보충 충진이 가능하도록 하므로서 스페이서를 체결하여 공사하는 목적을 최선으로 달성할 수 있다.

특히, 종래기술과 같은 트레미 크립이 없으므로 기존의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서를 제작 혹은 취급하는 과정에서 트레미 크립의 돌출구조가 변형되는 문제점을 해소할 수 있다.

결과적으로, 상기 한쌍의 냉매루프(132,134) 사이의 열저항을 크게 하여 보어홀 단위길이당 열효율 높이며 보어홀 천공 깊이도 줄일 수 있어서 공사비를 줄일 수 있다.

본 제안의 기술은 기존의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서를 포함한 3관용의 U-벤드 파이프 스페이서, 4관용의 U-벤드 파이프 스페이서에도 적용 가능하다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 2관용 U-벤드 파이프 스페이서 2: 용수철
3: 용수철 크립 4: 루프 후크
5: 트레미 크립 6: 루프 크립
7: 열유체 유입용 루프 8: 열유체 유출용 루프
9: 트레미 10: 용수철 다리
11: 그라우팅 재료 100: 2관용 U-벤드 파이프 스페이서
102,104: 루프후크 106,108: 루프크립
110,112: 결합플레이트 111,113: 핀홀
114: 용수철 116: 용수철 다리
118: 결합핀 120: 핀헤드
122: 핀줄 130: 매설튜브
132,134: 냉매루프

Claims (2)

1. 2개의 냉매루프(132,134)를 각각 잡아줄 수 있는 루프크립(106,108)이 형성된 한쌍의 루프후크(102,104);
   상기 한쌍의 루프후크(102,104)를 서로 연결하는 용수철 다리(116)를 가지는 용수철(114);
   상기 루프후크(102,104)에 각각 일체로 형성되는 핀홀(111,113)이 형성된 결합플레이트(110,112); 및
   상기 결합플레이트(110,112)가 서로 겹쳐져서 위치가 일치된 상기 핀홀(111,113)을 관통하고, 핀줄(122)과 연결되는 핀헤드(120)를 가지는 결합핀(118)을 포함하고,
   상기 용수철(114)은 상기 결합핀(118)을 상기 핀홀(111,113)로부터 이탈시킬 경우에 상기 루프후크(102,104)를 서로 이격시키는 방향으로 복원력이 작용하는 것을 특징으로 하는 소구경의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 용수철다리(116)는 상기 루프후크(102,104)의 측부에회전가능하도록 고정되고, 상기 결합플레이트(110,112)는 상기 루프후크(102,104)의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 소구경의 2관용 U-벤드 파이프 스페이서.

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