KR101238875B1 - Ground heat transfer pipe with mounter type spacer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프로서, 보다 상세히는 지중 열교환 파이프를 구성하는 폐열 공급 파이프(제 1 파이프)과 지열 회수 파이프(제 2 파이프)가 서로 불필요하게 접촉하거나 꼬이는 것을 방지하기 위하여 제 1,2 파이프 사이를 일정 간격으로 유지시키는 스페이서를 제공하되, 상기 스페이서를 제 1,2 파이프의 외주연에 탈착 가능하게 끼움 결합되는 마운터(mounter) 타입으로 구성하여 시공의 용이성을 제공하면서 그라우팅 공법의 편의성도 동시에 추구하는 지중 열교환 파이프를 제공하는 것이다.
The present invention is an underground heat exchanger pipe having a mounter type spacer, and more particularly, to prevent the waste heat supply pipe (first pipe) and the geothermal heat recovery pipe (second pipe) constituting the underground heat exchange pipe from being unnecessarily contacted or twisted with each other. In order to provide a spacer for maintaining a space between the first and second pipes at a predetermined interval, the spacer is mounted in a mounter type detachably fitted to the outer periphery of the first and second pipes while providing ease of construction It is to provide an underground heat exchanger pipe that simultaneously seeks the convenience of the grouting method.
지열 에너지는 연료를 필요로 하는 화력 에너지와 달리 연료를 필요로 하지 않고 댐 공사 등의 대규모 발전 시설 설립에 막대한 비용이 소요되는 수력 에너지에 비해 발전 시설 설립에 큰 비용이 들지 않기 때문에 친환경적인 에너지로 각광을 받고 있으나, 지열 발전 지형이 제한적이고 효율이 높지 않다는 단점이 따른다.Unlike thermal energy, which requires fuel, geothermal energy does not require fuel and does not cost much to establish power generation facilities compared to hydro energy, which requires huge costs for large-scale power generation facilities such as dam construction. Although it is in the spotlight, the geothermal power generation terrain is limited and the efficiency is not high.
이러한 지열 에너지는 물, 지하수, 지하 열 등의 온도 차를 이용하여 냉난방 등에 이용이 가능하며, 이러한 지열 발전 시스템으로는 지열을 회수하는 지열 열교환 파이프의 회로 구성에 따라 폐회로와 개방 회로로 구분이 된다.Such geothermal energy can be used for cooling and heating by using the temperature difference of water, groundwater, underground heat, etc. In such geothermal power generation system, the geothermal energy system is divided into closed circuit and open circuit according to the circuit configuration of geothermal heat exchange pipe that recovers geothermal heat. .
일반적으로 널리 이용되는 폐회로는 파이프가 밀폐형으로 구성되어 있는 것으로 파이프 내에는 지열을 회수하기 위한 열매가 순환이 되며 이러한 파이프는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 주로 이용되고 있다.In general, the closed circuit that is widely used is a pipe is composed of a closed type, the fruit to recover the geothermal heat is circulated in the pipe, the high density polyethylene (HDPE) is mainly used.
구체적으로 지열 열교환 파이프는 지상 또는 건물의 폐열을 지하로 이송시킬 수 있는 폐열 공급 파이프와, 폐열 공급 파이프를 따라 유입된 폐열을 지하로 순환시켜 건물 측으로 유출시키는 지열 회수 파이프로 이루어지며, 폐열 공급 파이프와 지열 회수 파이프는 U자형으로 이루어진 연결관으로 연결된 구조를 가진다.Specifically, the geothermal heat exchange pipe is composed of a waste heat supply pipe that can transfer the waste heat of the ground or building underground, and a geothermal recovery pipe that circulates waste heat introduced along the waste heat supply pipe underground and flows it to the building side. The geothermal heat recovery pipe has a U-shaped connecting pipe.
이러한 지열 열교환 파이프는 폐열 공급 파이프와 지열 회수 파이프가 하나의 보어 홀(bore hole) 상에 수직방향으로 나란히 설치됨에 따라, 보어 홀(borehole) 등에 삽입 시, 폐열 공급 파이프와 지열 회수 파이프가 서로 꼬이게 되면서 보어 홀 외벽에 걸리거나, 꼬이거나 서로 밀착함으로 파이프간의 열 간섭으로 인해 열교환 성능이 저하되는 문제점이 발생하였다.Since the waste heat supply pipe and the geothermal heat recovery pipe are installed side by side in a vertical direction on one bore hole, the geothermal heat exchange pipe is twisted with each other when the waste heat supply pipe and the geothermal heat recovery pipe are twisted together when inserted into the borehole. As a result, the heat exchange performance is deteriorated due to thermal interference between the pipes by being caught, twisted or adhered to the outer wall of the bore hole.
또한, 지열 열교환 파이프 설치 후 그라우팅(grouting)을 위해 트레미 파이프(tremie pipe)를 보어 홀에 삽입하는 경우, 폐열 공급 파이프와 지열 회수 파이프간의 꼬임과 불규칙한 방향성으로 인해 트레미 파이프가 보어 홀 하단까지 명확하게 도달되지 못하여, 그라우팅이 작업이 견고하게 이루어지지 못하는 경우도 빈번히 발생되고 있다.In addition, when a tremie pipe is inserted into a bore hole for grouting after installation of the geothermal heat exchange pipe, the twisted pipe between the waste heat supply pipe and the geothermal recovery pipe and irregular directionality causes the tremi pipe to reach the bottom of the bore hole. There is a frequent occurrence that the grouting cannot be done firmly because it is not clearly reached.
이러한 문제를 방지하기 위하여, 국내 특허 제 1044737호인 지중열 교환기용 열교환 파이프는 폐열공급관과 지열환수관에 연결되어, 상기 폐열공급관, 지열환수관의 외면부와 함께 ∪ 또는 ∩형상으로 오목한 가이드 면을 형성하며, 트레미 파이프(tremie pipe)의 하단부를 수직방향으로 연속되게 가이드하는 레일을 형성하는 파이프 연결대를 포함하며, 상기 폐열공급관, 지열환수관의 외주면 둘레에 다수의 돌출구가 형성되어 있어 꼬임 방지 및 그라우팅 시 체적 확장에 따른 고정력 강화의 효과를 가진다고 게시되어 있다.In order to prevent such a problem, the heat exchange pipe for the geothermal heat exchanger of the domestic patent No. 1044737 is connected to the waste heat supply pipe and the geothermal heat return pipe, and the guide surface concave in a ∪ or ∩ shape with the outer surface of the waste heat supply pipe, the geothermal return pipe. And a pipe connecting rod forming a rail for continually guiding the lower end of the tremie pipe in a vertical direction, wherein a plurality of protrusions are formed around the outer circumferential surface of the waste heat supply pipe and the geothermal return pipe to prevent twisting. And it has been published that it has the effect of strengthening the fixing force according to the volume expansion when grouting.
이러한 상기 기술에서 특히 파이프 연결대는 폐열 공급관과 지열 환수관을 연결하여 스페이서로서의 역할을 제공한다 되어 있는데, 파이프 연결대는 폐열 공급관과 지열 환수관의 길이 방향을 따라 연속적으로 연결이 되어 있어 비록 꼬임 방지 기능을 제공할지는 몰라도 결과적으로 폐열 공급관과 지열 환수관을 이격하지 않고 연결하게 되는 것이나 상호 간 열간섭이 야기될 개연성이 높아져 발전 효율을 떨어뜨리는 문제가 따른다.In the above technology, the pipe connecting part is connected to the waste heat supply pipe and the geothermal return pipe to provide a role as a spacer. The pipe connecting part is continuously connected along the length direction of the waste heat supply pipe and the geothermal return pipe. Although this may provide a problem, the result is that the waste heat supply pipe and the geothermal return pipe are connected without being spaced apart, and the probability of thermal interference between each other is increased, thereby lowering the power generation efficiency.
따라서 폐열 공급관과 지열 환수관 사이를 적절하게 유지할 수 있도록 하는 스페이서를 구비하여 양자의 열간섭을 최소화하면서 그라우팅 시공의 편의성과 안정성을 도모할 수 있도록 하는 신규하고 진보한 지열 열교환 파이프를 개발할 필요성이 대두되는 현실이다.
Therefore, there is a need to develop a new and advanced geothermal heat exchanger pipe that has a spacer to properly maintain the waste heat supply pipe and the geothermal return pipe to minimize the thermal interference between the two and to promote the convenience and stability of the grouting construction. It is a reality.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 폐열 공급관과 지열 회수관 사이를 연결하되 양자의 길이 방향에서 일정 간격을 두고 복수 개로서 연결을 하여 열 간섭이 일어나지 않도록 하면서 양자의 밀착/꼬임 방지 기능을 수행하는 스페이서를 구비한 지중열 교환 파이프를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.The present invention has been made in order to overcome the problems of the above technology, the connection between the waste heat supply pipe and the geothermal recovery pipe, but a plurality of connections at regular intervals in the longitudinal direction of both so as not to interfere with the thermal interference between the two / It is a main object to provide a geothermal heat exchange pipe having a spacer that performs an anti-twist function.
본 발명의 다른 목적은 폐열 공급관과 지열 회수관에 탈착 가능하게 결합되는 마운터를 구비하도록 하여 비용 절약은 물론 설치의 편의성을 높이는 것이다.Another object of the present invention is to provide a mounter detachably coupled to the waste heat supply pipe and the geothermal heat recovery pipe to increase the convenience of installation as well as cost savings.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 마운터 사이를 연결하는 커넥터의 형상을 다양하게 할 뿐 아니라 커넥터의 형상에 따라 내부에 형성되는 스페이스에 의하여 그라우팅 시공 상의 편의성을 도모하도록 하는 것이다.Still another object of the present invention is to not only vary the shape of the connector connecting the mounters, but also to facilitate convenience in grouting construction by the space formed therein according to the shape of the connector.
본 발명의 추가 목적은 상기 커넥터가 탄성을 보유 및 긴장력 유지에 최적화된 구조를 제공하여 스페이서 전체적인 내구성을 보장할 뿐 아니라 구조적 안정성을 추구하도록 하는 것이다.
A further object of the present invention is to provide a structure that is optimized for retaining elasticity and maintaining tension, to ensure structural stability as well as to ensure overall durability of the spacer.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프는, 보어 홀에 삽입된 제 1,2 파이프에 설치되는 것으로서, 상기 제 1,2 파이프의 외주 면 각각에 착탈 가능하게 결합되는 마운터; 상기 마운터를 연결하는 커넥터;를 구비하되, 상기 제 1,2 파이프의 연장 방향을 따라 일정 간격으로 복수 개로 상기 제 1,2 파이프의 외주 면에 결합되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the underground heat exchanger pipe having the mounter type spacer according to the present invention is installed in the first and second pipes inserted into the bore holes, and can be attached to and detached from each of the outer peripheral surfaces of the first and second pipes. Mounter coupled; The connector for connecting the mounter, characterized in that coupled to the outer peripheral surface of the plurality of first and second pipes at regular intervals along the extending direction of the first and second pipes.
또한, 상기 마운터는, 상기 제 1,2 파이프가 서로 마주보는 면에 밀착되는 대향부와, 상기 대향부에서 상기 제 1,2 파이프가 서로 마주보지 않는 면으로 연장된 부위에 밀착되는 이격부로 이루어져, 상기 제 1,2 파이프의 외주면 일부를 감싸는 것을 특징으로 한다.The mounter may include an opposing portion in close contact with the surfaces of the first and second pipes facing each other, and a spaced portion in close contact with a portion extending from the opposing portion to a surface not facing each other. And surround a portion of the outer circumferential surface of the first and second pipes.
더불어, 상기 커넥터는, 일 측이 관통 형성된 관통부 및, 상기 마운터와의 결합 지점에서 그 폭이 감소되도록 오목하게 라운징지도록 연장된 라운딩 테이퍼부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the connector, characterized in that it further comprises a through portion formed to penetrate one side, and a rounding taper portion extended to concave rounding so as to reduce the width at the joining point with the mounter.
추가적으로, 상기 커넥터는, 상기 마운터의 일 단에서 외측으로 곡률지게 연장된 연장부와, 상기 연장부의 단부를 연결하는 커넥팅부로 이루어져, 상기 마운터 및 상기 커넥터의 연장 라인 내측에 보조 스페이스가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the connector is composed of an extension part which is curvaturely extended outward from one end of the mounter, and a connecting part connecting the end of the extension portion, the auxiliary space is formed inside the extension line of the mounter and the connector. It is done.
또한, 상기 스페이서는, 상기 커넥터가 연결된 마운터의 대향 단부를 연결하되, 상기 마운터의 단부의 접선에서 외측으로 볼록하게 연장되어 있는 보조 커넥터;를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.The spacer may further include an auxiliary connector connecting opposite ends of the mounter to which the connector is connected and extending outwardly from the tangent of the mounter.
또한 상기 커넥터는, 상기 마운터의 일 측 단을 외측으로 볼록하게 연결하고, 상기 스페이서는, 상기 커넥터가 연결된 상기 마운터의 대향 단을 외측으로 볼록하게 연결하는 보조 커넥터를 추가로 포함하되, 상기 스페이서는, 수평 축을 중심으로 대칭 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
In addition, the connector, one side end of the mounter is convexly connected to the outside, and the spacer further comprises an auxiliary connector for convexly connecting the opposite end of the mounter connected to the connector to the outside, the spacer It is characterized by consisting of a symmetrical structure around the horizontal axis.
본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프에 의하면,According to the underground heat exchange pipe provided with the mounter type spacer according to the present invention,
1) 제 1,2 파이프를 연속적으로 연결하지 않으면서 일정 간격을 유지할 수 있도록 하여 열 간섭을 최소화하면서 제 1,2 파이프의 밀착 내지 꼬임을 방지하고,1) It is possible to maintain a constant interval without connecting the first and second pipes continuously to minimize thermal interference while preventing close or twist of the first and second pipes,
2) 제 1,2 파이프의 외주 면에 탈착 가능하게 결합되는 마운터에 의하여 시공 및 조립의 편의성을 도모할 뿐 아니라,2) not only to facilitate construction and assembly by a mounter detachably coupled to the outer circumferential surface of the first and second pipes,
3) 마운터를 연결하는 커넥터의 다양한 형상에 의하여 내구성 강화 및 구조적 안정성 향상, 긴장력 유지에 의한 제 1,2 파이프의 견고한 결합관계를 보장할 뿐 아니라.3) The various shapes of the connector connecting the mounter not only ensures a strong coupling relationship between the first and second pipes by strengthening durability, improving structural stability and maintaining tension.
4) 보강 스페이스 및 보조 스페이스에 의하여 그라우팅 시공의 편의성을 제공함과 아울러 트레미 파이프의 역할을 대신할 수 있도록 함과 동시에,4) The reinforcement space and auxiliary space provide convenience of grouting construction and can replace the role of tremi pipe.
5) 보조 커넥터 및 서포터와 같은 부재에 의하여 구조적인 안정성과 내구성을 보장하는 효과를 제공한다.
5) Provides the effect of ensuring structural stability and durability by members such as auxiliary connectors and supporters.
도 1은 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 기본 실시예를 도시한 사시도 및 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 1 변형 실시예를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 2 변형 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 3 변형 실시예를 도시한 사시도 및 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 4 변형 실시예를 도시한 사시도 및 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 5 변형 실시예를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 6 변형 실시예를 도시한 단면도.1 is a perspective view and a cross-sectional view showing a basic embodiment of an underground heat exchange pipe with a mounter type spacer according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a first modified embodiment of the underground heat exchange pipe with mounter type spacer according to the present invention.
3 is a cross-sectional view of a second modified embodiment of an underground heat exchanger pipe with mounter type spacers in accordance with the present invention.
4 is a perspective view and a cross-sectional view showing a third modified embodiment of the underground heat exchange pipe with mounter type spacer according to the present invention;
5 is a perspective view and a sectional view showing a fourth modified embodiment of the underground heat exchanger pipe with mounter type spacer according to the present invention;
6 is a sectional view showing a fifth modified embodiment of the underground heat exchange pipe with mounter type spacer according to the present invention;
7 is a sectional view showing a sixth modified embodiment of the underground heat exchanger pipe with mounter type spacer according to the present invention;
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are not drawn to scale and wherein like reference numerals in the various drawings refer to like elements.
도 1은 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 기본 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.1 is a perspective view and a cross-sectional view showing a basic embodiment of an underground heat exchange pipe having a mounter type spacer according to the present invention.
지중 열교환 파이프는 보어홀(bore hole)(5)에 삽입되는 것으로, 기본적으로 지상의 페열을 지하로 전달하는 폐열 공급 파이프와, 폐열 공급 파이프를 통해 유입된 폐열이 지하에서 열교환한 다음 지상으로 전달되는 지열 회수 파이프 및, 상기 폐열 공급 파이프와 지열 회수 파이프의 하단을 예를 들어 U 형태로 연결하는 연결 파이프로 이루어져 있다.Underground heat exchange pipe is inserted into the bore hole (5), basically waste heat supply pipe that transfers the waste heat of the ground to the ground, and waste heat introduced through the waste heat supply pipe is heat exchanged underground and then transferred to the ground. It consists of a geothermal recovery pipe, and a connecting pipe for connecting the waste heat supply pipe and the lower end of the geothermal recovery pipe, for example in a U shape.
본 발명에서는 상기 폐열 공급 파이프를 제 1 파이프(1), 상기 지열 회수 파이프를 제 2 파이프(2)로 정의한다.In the present invention, the waste heat supply pipe is defined as the
이러한 제 1,2 파이프(1,2)는 일정 간격을 두고 보어 홀(5)을 따라 연장 형성이 되어 있는데, 일정 간격을 두고 거의 평행하게 연장 형성되어 있다보니 서로 마주보는 면과 그렇지 않은 면으로 제 1,2 파이프(1,2)의 외주 면이 구성된다.These first and second pipes (1, 2) are formed along the bore hole (5) at regular intervals, and are formed to extend substantially in parallel at regular intervals, so that they face each other and not The outer circumferential surface of the first and
본 발명에 따른 스페이서(spacer)(10)는 기본적으로 이러한 제 1,2 파이프(1,2)에 각각 착탈식으로 끼움 결합되는 2개의 마운터(mounter)(20)와 상기 2개의 마운터(20)를 연결하는 커넥터(connector)(30)로 이루어져, 각각의 스페이서(10) 사이에 스페이스(15)를 구비하면서 제 1,2 파이프(1,2)의 연장 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개로 구비된 것을 기본으로 한다.The
본 발명의 마운터(20)는 제 1, 2파이프(1,2)의 외주 면에서 서로 마주보는 면 및 서로 마주보지 않는 면의 일부를 각각 감싸면서 제 1,2 파이프(1,2) 각각에 탈착 가능하게 결합되도록 총 2개(제 1,2 파이프 각각)로 형성된 것으로, 대개 제 1,2 파이프(1,2)가 원기둥형으로 형성되어 있기 때문에 제 1,2 파이프(1,2)의 곡면을 따라 라운딩지게 연장되어 있되 제 1,2 파이프(1,2)의 전체 외주 면을 감싸는 것이 아니라 일 측이 개방된 형태, 즉 제 1,2 파이프(1,2)의 상호 마주보는 면 및 그 주변 부위를 감쌀 수 있도록 'C'와 유사한 형상을 가지도록 이루어져 있다.The
만일, 제 1,2 파이프(1,2)가 원기둥형이 아니라 직육면체 형으로 이루어진 경우에는 'ㄷ' 자 형과 같이 일 측이 개방된 형태를 가지는 것도 가능한바, 궁극적으로 본 발명의 마운터(20)는 제 1,2 파이프(1,2)의 단면 형상에 상관없이 제 1,2 파이프(1,2)의 형상에 상응하게 평면, 곡면 등의 다양한 형상을 가지되 제 1,2 파이프(1,2)의 마주보는 면 및 상기 마주보는 면에서 외측으로 벗어난 부위인 일명 마주보지 않는 면의 일부까지 감싸도록 연장 형성되어 있다.If the first and second pipes (1, 2) is not a cylindrical shape but is a rectangular parallelepiped type, it is also possible to have an open side, such as a 'c' shape, and ultimately the
여기서, 마운터(20)가 제 1,2 파이프(1,2)의 서로 마주보는 면(A)의 일부 내지 이 면적에 국한된 사이즈를 갖는 경우에는 마운터(20)가 제 1,2 파이프(1,2)에 안정적으로 끼움 결합되지 않고 제 1,2 파이프(1,2)의 결합 면에서 이탈될 우려가 있기 때문에, 바람직하게는 마운터(20)는 제 1,2 파이프(1,2)가 서로 마주보지 않고 외측으로 벗어난 일정 면(B)까지 감싸도록 하여 충분한 결합 면적을 확보한 상태에서 제 1,2 파이프(1,2)에 안정적으로 결합될 수 있도록 한다.Here, when the
더불어, 제 1,2 파이프(1,2)의 전체 외주 면을 감싸는 경우 탈착이 이루어지지 않을 뿐 아니라 제 1,2 파이프(1,2)의 열 간섭을 초래할 수 있기 때문에 마운터(20)의 구성 중 도면 기준으로 B 부위는 A보다 적은 면적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when the entire outer circumferential surface of the first and
이를 보다 체계적으로 정리하면, 마운터(20)는 제 1,2 파이프(1,2)의 서로 마주보는 면을 감싸는 대향부(21)와 제 1,2 파이프(1,2)가 서로 마주보지 않는 면을 감싸는 이격부(22)로 이루어져 있고, 이러한 대향부(21)와 이격부(22)는 하기의 실시예에서 다양한 구조로 변형될 수 있다.In order to organize this more systematically, the
즉, 도 1에 따른 마운터(20)에서는 이격부(22)가 대향부(21)의 양 단에서 제 1,2 파이프(1,2)의 면 형상에 상응하게 연장 구성된 형태를 가지고 있다.That is, in the
이러한 마운터(20)의 형상 및 구성에 의하여, 공지의 제 1,2 파이프(1,2)의 구조를 별도로 변경하는 번거로움 없이 이를 그대로 이용하면서 복잡한 시공에 따른 불편함을 초래할 필요 없게 되고, 이로 인해 제 1,2 파이프(1,2)에 마운터(20)를 끼움 결합할 수 있고 동시에 편리하게 해제할 수 있도록 하는 탈착식 끼움 결합 관계를 제공할 수 있다는 특성을 제공한다.
By the shape and configuration of the
본 발명의 커넥터(30)는 상기 마운터(20)를 잇는 구성으로, 제 1,2 파이프(1,2)를 일정 간격으로 유지할 수 있는 물리적 구조를 제공하는 역할을 제공한다.The
도 1의 실시예에서는, 커넥터(30)가 마운터(20)의 대략적으로 중앙 부위, 즉 마운터(20)의 대향부의 일 측에서 일자 형태로 연장되어 있는 것을 도시하고 있는바, 이러한 커넥터(30)는 추가적으로 일정 사이즈로서 적어도 하나로서 관통 형성(도면에서는 관통 면적을 넓히기 위해 수평 방향으로 관통되어 있는 것이 도시되었으나 수직 관통 구조도 가능)되어 있는 관통부(11)를 구비하고 있다.In the embodiment of FIG. 1, the
이러한 관통부(11)는 커넥터(30)의 면적을 최소화하도록 하여 제 1,2 파이프(1,2) 간의 열 간섭을 최소화하면서 그라우팅 시공 시 충진물이 이 관통부(11)에 채워지도록 하여 보어 홀(5) 내에서 지중열 교환 파이프가 안정적으로 장착될 수 있도록 하는 기반을 부여할 뿐 아니라 트레미 파이프를 이용하지 않고 이러한 관통부(11)를 통해 그라우팅 시공을 할 수 있는 특성을 제공할 수 있다.The penetrating
마운터(20)와 커넥터(30)는 이중 사출 공정에 의해 제작이 되거나 접착 방식에 의해 양자를 결합할 수 있는 것도 가능한데, 주로 제 1,2 파이프(1,2)의 곡면 형상에 따라 곡면 형태로 이루어진 마운터(20)에서 커넥터(30)로 연장되는 부위에서 각이 지도록 단차질 경우 이 부위에 외부 압력이 가중되어 마운터(20)와 커넥터(30)가 분리될 수 있는 우려가 있기 때문에, 커넥터(30)의 양단, 즉 마운터(20)와 연결되는 부위를 도 1에 도시된 바와 같이 라운딩 테이퍼부(33)로 형성하는 것이 바람직하다.The
라운딩 테이퍼부(33)는 마운터(20)의 결합 지점에서 그 폭이 감소되도록 연장(즉, 테이퍼 처리)되되 오목 형상으로 라운징지게 연장되어 있는 구성을 의미한다.The rounding
이러한 라운딩 테이퍼부(33)에 의하면 보다 넓은 면적으로 마운터(20)와 연결이 되면서도 마운터(20)와 커넥터(33)의 결합 부위가 각지도록 단차지지 않도록 함으로써 외부 충격 완화 역할을 수행하여 외력에 의하여 마운터(20)와 커넥터(30)가 쉽사리 분리되지 않고 견고하게 결합 유지될 수 있도록 하는 특성을 제공한다.
According to the rounding
이러한 마운터(20)와 커넥터(30)로 이루어진 스페이서(10)는 제 1,2 파이프(1,2)의 연장 방향 전체 부위를 따라 형성되는 것이 아니라, 제 1,2 파이프(1,2)의 연장 방향에서 일정 간격을 두고 복수 개로 형성이 되어 있는바, 이는 제 1,2 파이프(1,2)의 연결 면적을 최소화하여 양자의 열 간섭 내지 열손실이 야기되는 것을 방지하기 위함이다.The
즉, 본 발명의 스페이서(10)는 제 1,2 파이프(1,2)의 종 방향 연장 라인을 기준으로 일정 높이에 해당하는 공간을 스페이스(15)로 유지하면서 일정 패턴 또는 특정 부위를 연장하도록 하여 제 1,2 파이프(1,2)가 꼬이거나 밀착되는 문제를 방지하면서도 양자의 연결에 의한 열 간섭이 발생되는 것을 최소화하는 역할을 제공한다.That is, the
이러한 스페이서(10)는 제 1,2 파이프(1,2)와 동일한 재질로 이루어지거나 필요에 따라 다른 재질로 이루어지는 것이 가능하고, 일정한 휨성과 탄성을 보유할 수 있는 합성수지재 내지 금속재로 이루어지는 것이 바람직하다.
The
도 2는 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 1 변형 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.Figure 2 is a perspective view and a cross-sectional view showing a first modified embodiment of the underground heat exchange pipe having a mounter type spacer according to the present invention.
도 2에 따른 제 1 변형 실시예는, 커넥터(30)가 마운터(20)의 일 단에서 이격부(22)의 마운터(20)의 연장 방향을 따라 외측으로 연장된 연장부(31)와, 연장부(31)의 양단을 연결하는 커넥팅부(32)로 이루어져 있는 것이다.In the first modified embodiment according to FIG. 2, the
이 때, 커넥팅부(32)는 마운터(20)의 구성 중 대향부(21)의 일 단 내지 이격부의 일 단에 연결되어 있으며, 대향부(21)에서 연결되어 있는 경우에는 마운터(20)가 대향부(21)의 일 측단에서만 연장된 이격부(22)를 구비하고, 이격부(22)에서 연결되어 있는 경우에는 커넥팅부(32)와 연결되어 있는 이격부(22)가 다른 이격부(22)보다 짧은 연장 길이를 구비한다.In this case, the connecting
즉, 도 1에 따른 마운터(20)는 대향부(21)를 중심으로 양 측으로 이격부(22)가 연장이 되어 제 1,2 파이프(1,2)의 서로 마주보는 면을 중심으로 외측으로 감싸듯이 대칭적으로 이격부(22)가 형성되어 제 1,2 파이프(1,2)의 마주 보는 면 부위를 중점적으로 감싸고 있는 반면, 도 2에 따른 마운터(20)는 이의 일 측에서만 이격부(22)가 도 1의 이격부(22)보다 길게 연장되거나 있거나 2개의 이격부(22)의 길이 차이를 두도록 하여 1,2 파이프(1,2)의 마주 보는 면에서 개략 90도 외측으로 벗어난 부위를 중점적으로 감싸고 있다는 차이를 가진다.That is, the
특히 도 2의 커넥터(30)는 마운터(20)의 일 측 지점을 일직선으로 연결하는 것이 아니라, 연장부(31)에 의해 외측으로 연장된 단부를 다시 커넥팅부(32)가 연결하고 있어 연장부(31)와 커넥팅부(32)의 연장 라인에 의해 보조 스페이스(40)가 추가로 구비된다. In particular, the
이 때, 연장부(31)는 외측으로 벌어지도록 곡률지게 연장이 될 수도 있고 커넥팅부(32) 역시 연장부(31)의 단부와 각이 지게 일자로 연결된 것이 아니라 라운징지게 연결될 수 있으며, 바람직하게는 연장부(31)와 커넥팅부(32)의 연결 부위가 라운딩지게 챔퍼(chamfer) 처리된 챔퍼부(34)로 이루어져 있다.At this time, the
이러한 제 1 변형 실시예에 의하면, 보조 스페이스(40)에 그라우팅 시공을 위한 별도의 트레미 파이프가 삽입되는 안정적인 공간을 제공하거나 아니면 아예 트레미 파이프 없이 이 보조 스페이스(40)가 트레미 파이프의 역할을 대신할 수 있도록 하는 것이 가능하며, 연장부(31)와 커넥팅부(32)의 연장 라인이 긴장감을 유지하면서 마치 팽창되어 있는 구조를 가지기 때문에 탄성과 긴장력을 동시에 유지할 수 있어, 마운터(20)가 보다 견고하게 제 1,2 파이프(1,2)를 맞물고 있도록 할 수 있고 특히 챔퍼부(34)의 챔퍼 처리된 구조에 의하여 커넥터(30)가 적절한 탄성과 긴장력을 유지하면서 커넥터(30)의 곡률진 구조에 의해 쉽사리 부러지거나 꺾이는 문제를 방지하도록 하는 특성을 제공한다.According to this first variant, the
아니면, 이러한 챔퍼부 없이 연장부와 커넥팅부의 연결 부위를 두껍게 처리하여 이 연결 부위에 외압이 집중될 때 부러지는 것을 방지하도록 구성하는 것도 가능하다.
Alternatively, it is also possible to thicken the connection portion of the extension portion and the connecting portion without such a chamfer portion to prevent breakage when the external pressure is concentrated on the connection portion.
도 3은 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 2 변형 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.Figure 3 is a perspective view and a cross-sectional view showing a second modified embodiment of the underground heat exchanger pipe with a mounter type spacer according to the present invention.
도 3에 따른 제 2 변형 실시예는, 도 2의 변형 실시예의 구성과 구조를 포함한 상태에서 상기 커넥터(30)가 연결되지 않은 마운터(20)의 일 측 단에서 외측으로 볼록하게 연장되어 마운터(20) 각각을 연결하는 보조 커넥터(50)를 추가로 구비한 것이다.The second modified embodiment according to FIG. 3 is convexly extended outwardly from one end of the
이러한 도 3에 따른 변형 실시예는, 일 측으로 치우친 도 2에 따른 변형 실시예에 비하여 구조적 안정성을 추구함과 동시에 보조 스페이스(40) 이외에 보조 커넥터(50)와 마운터(20) 사이에 보강 스페이스(60)를 추가로 제공하여 이 보강 스페이스(60)를 그라우팅 시공 시 트레미 파이프의 대용 공간으로 이용할 수 있는 편의성을 제공하고, 더불어 마운터(20)의 접선에서 보조 커넥터(50)가 연장되어 있기 때문에 제 1,2 파이프(1,2)에 접촉되는 면적을 줄여 열 간섭을 최소화할 수 있다는 특성을 제공한다.
This modified embodiment according to FIG. 3, while seeking structural stability as compared to the modified embodiment according to FIG. 2 biased to one side, the reinforcing space between the
도 4는 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 3 변형 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.4 is a perspective view and a cross-sectional view showing a third modified embodiment of the underground heat exchanger pipe with a mounter type spacer according to the present invention.
도 4에 따른 스페이서의 제 3 변형 실시예는 도 2의 실시예와 유사한 구조를 가지되 커넥터(30)의 연장부(31)가 마운터(20)의 단부 각각에서 외측으로 벌어지도록 연장 형성되어 있는 구조를 나타낸다.The third modified embodiment of the spacer according to FIG. 4 has a structure similar to the embodiment of FIG. 2, with the
이로 인해, 보조 스페이스(40)의 체적이 커지게 되면서 연장부(31)의 연장 단부가 마운터(20)의 끝단(이격부) 사이의 폭에 상응할 정도로 넓은 면적을 차지하게 되는바, 이에 의하면 보강 스페이스(60)의 체적을 확장하여 그라우팅 시공의 편의성을 보장할 수 있도록 함과 동시에 마운터(20)와 상응할 수준으로 커넥터(30)의 사이즈가 커짐으로써 일 측으로 치우치지 않는 구조적 안정성을 강화할 수 있도록 하는 특성을 제공한다.As a result, as the volume of the
이 때, 커넥터(30)는 탄성 재질로 이루어져 도 4와 같은 구조를 취하였을 때 부러지거나 깨지지 않도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the
더불어, 연장부(31)와 커넥팅부(32) 사이에는 보강편(80)이 추가적으로 부착될 수 있다.In addition, a reinforcing
보강편(80)은 연장부(31)와 커넥팅부(32) 사이의 굴곡진 경계 부위 중에서 내측 면 부위에 부착되는 것으로, 내부에 중공부를 구비한 것 또는 내부가 꽉찬 것 중 어느 하나로 구성될 수 있다. The reinforcing
이러한 보강편(80)은 연장부(31)와 커넥팅부(32) 사이의 경계 부위가 큰 각도를 두고 벌어져 있기 때문에 이 부위에 피로도가 증가하거나 외력에 의해 쉽사리 변형이 되는 것을 방지함과 동시에 외력에 대한 내구성을 보강하는 역할을 제공한다. 이러한 보강편(80)은 이러한 도 4에 따른 실시예와 같이 연장부(31)와 커넥팅부(32)가 큰 각도로 벌어져 있는 후술할 실시예에서도 선택적으로 구비되는 것이 가능하다.
Since the boundary portion between the
도 5는 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 4 변형 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.5 is a perspective view and a cross-sectional view showing a fourth modified embodiment of the underground heat exchange pipe with mounter type spacer according to the present invention.
도 5에 따른 제 4 변형 실시예는 도 2 또는 도 4의 실시예를 기본으로 하되 상술한 실시예와 같은 스페이서(10)에서, 커넥터(30) 사이를 연결하는 서포터(supportor)(70)를 추가로 구비하는 것이다.The fourth modified embodiment according to FIG. 5 is based on the embodiment of FIG. 2 or FIG. 4, but in the
이러한 서포터(70)는 마운터(20)와 커넥터(30)의 경계 부위 또는 마운터(20)의 대향부(21), 커넥터(30)의 연장부(31) 중 어느 하나로부터 연장이 되어 보강 스페이tm(60)를 가로질러 양자를 연결하는 형상을 가지도록 한다.The
이 서포터(70)는 보강 스페이스(60)의 확보를 위해 연장부(31)가 외측으로 벌어지거나 보강 스페이스(60)의 체적이 크도록 커넥터(30)가 외측으로 휘어져 있는 곡면 형태를 가질 때, 커넥터(30)의 연장부 등에 긴장력이 가중되어 피로도가 발생하는 현상을 방지하기 위한 것으로, 결과적으로 보다 안정적이고 내구성이 강한 커넥터(30)의 구조를 제시하는 역할을 수행한다.
When the
도 6은 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 5 변형 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.6 is a perspective view and a cross-sectional view showing a fifth modified embodiment of the underground heat exchange pipe with mounter type spacer according to the present invention.
도 6은 도 3 및 도 4의 변형 실시예를 융합한 형태를 가지는 것으로, 보조 커넥터(50)를 구비함과 동시에 커넥터(30)의 연장부(31)가 외측으로 벌어진 구조를 제공한다.FIG. 6 is a fused form of the modified embodiment of FIGS. 3 and 4, and provides an
이 역시, 보조 커넥터(50)는 본 발명의 스페이서에 대한 전체적인 구조적 안정성을 제공하고 연장부(31)는 보강 스페이스(60)의 체적을 확장하면서 마운터(20)의 폭에 상응하게 커넥터(30)가 벌어지도록 구성됨으로써 일 측으로 치우치거나 불균형적인 구조가 아닌 안정적인 구조를 제시하는 역할을 제공한다.
Again, the
도 7은 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프의 제 6 변형 실시예를 도시한 사시도 및 단면도이다.7 is a perspective view and a cross-sectional view showing a sixth modified embodiment of the underground heat exchange pipe with mounter type spacer according to the present invention.
도 7에 따른 제 6 변형 실시예는 도 1 및 도 3의 구조를 융합한 것으로, 보조 커넥터(50)와 커넥터(30)가 마운터(20)의 중심을 수평으로 가로지르는 선에 대칭적인 구조를 제공한다.The sixth modified embodiment according to FIG. 7 is a fusion of the structures of FIGS. 1 and 3, and the
즉, 도 7을 기준으로 마운터(20)의 상단에서 외측으로 볼록하게 보조 커넥터(50)가 형성됨과 동시에 마운터(20)의 하단에서는 역시 외측으로 볼록하게 커넥터(30)가 연장되어 있는 구조를 제공하고, 이러한 커넥터(30) 및 보조 커넥터(50)는 상호 대칭적으로 형성되어 있는바, 이로 인해 보조 스페이스(40)는 충분한 체적을 갖는 밀폐 공간을 가지게 되면서 이로 인해 그라우팅 시공에서 이 공간을 트레미 파이프 없이 효율적으로 이용하거나 트레미 파이프가 안정적으로 삽입될 수 있는 충분한 공간을 제공하는 특성을 제공한다.
That is, the
상기와 같은 다양한 구성과 형상을 구비한 스페이서(10)를 구비한 지중 열교환 파이프에 대해 설명하였는데, 본 발명의 핵심적인 사상은 마운터(20)가 제 1,2 파이프(1,2)에 탈착 가능하게 결합이 되고 커넥터(30)는 이러한 마운터(20)를 연결하면서 마운터(20)와의 연장 라인 내에서 다양한 형상을 갖는 보조 스페이스(40)를 제공하여 이 보조 스페이스(40)를 그라우팅 시공 시에 편의적인 용도로 활용할 수 있는 것으로, 이에 한정되지 않고 이러한 핵심적인 기술적 사상에 의거한 상태에서 상술한 내용에 설명되지 않는 다양한 변형 실시예도 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
The underground heat exchange pipe having the
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프용의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
As described so far, the configuration and operation of the underground heat exchanger pipe having the mounter type spacer according to the present invention have been described in the above description and the drawings, but this is merely an example and the idea of the present invention is described in the above description and the drawings. Without being limited, various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.
1: 제 1 파이프 2: 제 2 파이프
5: 보어 홀 10: 스페이서
11: 관통부 15: 스페이스
20: 마운터 21: 대향부
22: 이격부 30: 커넥터
31: 연장부 32: 커넥팅부
33: 라운딩 테이퍼부 34: 챔퍼부
40: 보조 스페이스 50: 보조 커넥터
60: 보강 스페이스 70: 서포터
80: 보강편1: first pipe 2: second pipe
5: bore hole 10: spacer
11: penetrating portion 15: space
20: Mounter 21: Opposing Part
22: separation part 30: connector
31: extension part 32: connecting part
33: rounding taper portion 34: chamfer portion
40: auxiliary space 50: auxiliary connector
60: reinforcement space 70: supporter
80: reinforcing piece
Claims (8)
상기 제 1,2 파이프가 서로 마주보는 면에 밀착되는 대향부와, 상기 대향부에서 상기 제 1,2 파이프가 서로 마주보지 않는 면으로 연장된 부위에 밀착되는 이격부로 이루어져, 상기 제 1,2 파이프의 외주 면 각각에 착탈 가능하게 결합되는 마운터;
상기 마운터의 일 단에서 외측으로 곡률지게 연장된 연장부와, 상기 연장부의 단부를 연결하는 커넥팅부로 이루어져 상기 마운터 및 상기 커넥터의 연장 라인 내측에 보조 스페이스가 형성되고, 일 측이 관통 형성된 관통부를 구비한 커넥터;
상기 커넥터가 연결된 마운터의 대향 단부를 연결하되, 상기 마운터의 단부의 접선에서 외측으로 볼록하게 연장되어 있는 보조 커넥터;
상기 커넥터의 연장부와 커넥팅부 사이의 경계 부위 중에서 내측 면 부위에 부착되는 보강편;
을 포함하는 스페이서를 구비하는 것을 특징으로 하는, 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프.An underground heat exchange pipe having a mounter-type spacer coupled to the outer circumferential surface of the first and second pipes at a plurality of intervals along the extension direction of the first and second pipes inserted into the boreholes.
The opposing part is in close contact with the surface facing each other and the first and second pipes, and the spacing part is in close contact with a portion extending from the opposing part to the surface not facing each other, A mounter detachably coupled to each of the outer circumferential surfaces of the pipe;
Comprising an extension portion extending from the one end of the mount to the curvature and a connecting portion connecting the end portion of the extension portion is formed with an auxiliary space formed inside the extension line of the mounter and the connector, one side has a through portion formed through One connector;
An auxiliary connector connecting opposite ends of the mounter to which the connector is connected, wherein the auxiliary connector extends outwardly at a tangent of the end of the mounter;
A reinforcing piece attached to an inner surface portion of a boundary portion between the extension portion and the connecting portion of the connector;
Underground heat exchange pipe having a mounter type spacer, characterized in that it comprises a spacer comprising a.
상기 연장부와 상기 커넥팅부의 연결 부위는,
라운딩지게 챔퍼 처리된 챔퍼부로 이루어진 것을 특징으로 하는, 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프.The method of claim 1,
The connection portion of the extension portion and the connecting portion,
An underground heat exchange pipe having a mounter type spacer, characterized in that the chamfer portion is rounded and chamfered.
상기 스페이서는,
상기 마운터의 일 측에서 상기 보강 스페이스를 가로질러 수평 연장되어, 상기 마운터를 연결하는 서포터;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 마운터 타입 스페이서를 구비한 지중 열교환 파이프.The method of claim 1,
The spacer
And a supporter extending horizontally across the reinforcement space at one side of the mounter to connect the mounter, wherein the underground heat exchanger pipe having a mounter type spacer is further included.
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KR1020120065585A KR101238875B1 (en) | 2012-06-19 | 2012-06-19 | Ground heat transfer pipe with mounter type spacer |
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