KR101407511B1 - 지열파일 및 그 연결구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 지하에 매설되는 매립관을 연결하는 커넥터; 및 상기 매립관과 커넥터 사이에 설치되며, 지하수의 유출입이 가능하게 구비되는 압축투수부;를 포함하고, 상기 커넥터와 압축투수부는 상기 압축투수부와 커넥터 사이의 제1 계면에 형성되는 마찰력에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 지열파일의 연결구조체에 의하면, 매립관과 지열파일의 연결구조체와의 결합을 기존의 용접이나 볼트체결방식이 아닌 지열파일과 연결구조체 사이의 계면에 형성되는 마찰력에 의해 연결하도록 구비함으로써, 설치가 용이하고 인력소모가 적은 효과가 있다.

Description

지열파일 및 그 연결구조체{GEOTHERMAL FILE AND CONNECTING STRUCTURE OF THE SAME}

본 발명은 지열파일의 연결구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하의 지열을 이용하여 열교환유체와 열교환시키는 지열파일 및 그 연결구조체에 관한 것이다.

일반적으로 지열은 지표면의 하부에 분포되어 토양이나 암석이 태양복사열이나 지구 내부의 마그마 등의 열원으로부터 유래되는 열을 말한다.

대기의 온도는 큰 폭으로 변화하는데 반하여, 지중의 온도는 지하 5m 이하의 경우는 연중 10-20도로 거의 일정하게 유지된다. 통상적으로 여름의 경우는 기온이 30도 이상이고 겨울의 경우는 0도 이하인 경우가 일반적이다. 따라서 여름에 냉방을 하는 경우는 상대적으로 저온인 지하의 열원을 이용하여 열교환 함으로써 전력소모가 적은 효율적인 냉방이 가능하고, 겨울에 난방을 하는 경우도 상대적으로 고온인 지하의 열원을 이용함으로써 효율적인 난방이 가능하다

지열파일은 이러한 지하에 일정하게 유지되는 10- 20도의 열을 열원으로 이용하여, 지하로부터 열을 회수하거나 배출하도록 열교환을 시키는 지하에 매립되는 파일을 말한다. 지열파일은 일반적으로 에너지 파일이라고도 한다.

또한, 지열파일에는 주로 PHC파일 및 강관파일이 이용되고 , 이러한 파일들은 길이가 짧아 시공시 파일길이를 연장해야 할 경우 많다. 용접이음으로 통해 이음시공할 경우 용접공의 숙련도에 따라 용접불량도 자주 발생하고, 시공시간이 길어질 수 있는 문제점이 있다.

그리고, 종래의 파일의 연결구조체는 지열파일의 내부와 외부의 지하수의 유출입을 차단시켜 열교환효율을 저하시키는 문제점이 있다.

또한, 별도의 볼트와 너트로 체결하여 상하의 파일을 연결의 경우에는 연결작업이 매우 번거롭고 비효율적이며, 인력소모가 커서 공사비용의 상승을 초래할 수 있는 문제점이 있다.

종래의 지열파일의 경우는 PHC파일 및 강관파일 등의 기존파일을 활용하여 지열파일을 생산하기 위해서는 상기 파일들을 지하수의 유출입이 가능한 구조로 파일의 형상을 변경해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 지열파일의 연결구조체에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 지열파일의 연결구조체를 지하수의 유출입이 가능한 구조로 구비하여, 청정에너지원인 지열을 이용하여 열교환 효율을 극대화 할 수 있는 지열파일의 연결구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 설치가 용이하고 인력소모가 적은 지열파일의 연결구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 지열파일의 연결구조체를 지하수의 유출입이 가능하도록 구비하여, 지중에 매립되는 파일공사에서 일반적으로 사용되고 쉽게 구할 수 있는 PHC파일이나 강관파일을 활용하는 것이 가능한 지열파일의 연결구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 지열파일의 연결구조체에 지하수의 유출입이 가능하도록 구비하여, 지하에 매설되는 매립관에 별도의 지하수의 유출입이 가능한 구조를 구비할 필요가 없어서, 지열파일의 제작이 용이하고, 제조비용이 감소되는 지열파일의 연결구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은, 지하에 매설되는 매립관을 연결하는 커넥터; 및 상기 매립관과 커넥터 사이에 설치되며, 지하수의 유출입이 가능하게 구비되는 압축투수부;를 포함하고, 상기 커넥터와 압축투수부는 상기 압축투수부와 커넥터 사이의 제1 계면에 형성되는 마찰력에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체를 제공한다.

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또한 바람직하게, 상기 제1 계면은 경사면으로 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 압축투수부는 상기 매립관에 일체 형성될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 압축투수부의 외주면에는 상기 매립관이 삽입되는 삽입홈이 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 매립관은 상기 압축투수부의 일체로 형성을 위한 하나 이상의 스터드부재를 구비할 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 매립관은 압축투수부의 상면에 거치될 수 있다.

바람직하게, 상기 매립관은 압축투수부의 상면에 거치되고, 상기 압축투수부에는 상기 매립관이 삽입되는 삽입홈이 구비될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 매립관과 커넥터는 상기 압축투수부와 커넥터 사이의 제1 계면에 형성되는 마찰력과, 상기 매립관과 압축투수부 사이의 제2 계면에 형성되는 마찰력에 의해 연결되도록 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 제 1계면 및 제2 계면은 경사면으로 구비될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 매립관은 상기 압축투수부와 접하는 면에 경사형돌출부를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 커넥터는 중앙부에서 상하측 방향으로 각각 직경이 좁아지는 경사부를 구비할 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 커넥터는 강관파일로 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 압축투수부는 상기 커넥터의 상하측에 각각 형성될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 압축투수부는 투수콘크리트로 형성될 수 있다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은, 지하에 매설되고, 상기 지열파일의 연결구조체에 의해 연결되는 매립관; 및 상기 매립관과 연결구조체의 내부에 구비되는 열교환부;를 구비하고, 상기 열교환부는 상기 압축투수부를 통해 유입되는 지하수와 열교환 하도록 구비되는 지열파일을 제공한다.

이상에서 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지열파일의 연결구조체의 압축투수부를 지하수가 유출입이 가능하도록 투수성 재질로 구비함으로써, 지열을 이용한 열교환 효율을 극대화 할 수 있는 지열파일의 연결구조체를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 매립관과 지열파일의 연결구조체와의 결합을 지열파일과 지열파일의 연결구조체 사이의 계면에 형성되는 마찰력에 의해 연결하도록 구비함으로써, 설치가 용이하고 인력소모가 적은 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 지열파일의 연결구조체를 지하수의 유출입이 가능하도록 구비하고 압축투수부에 삽입홈을 구비함으로써, 지중에 매립되는 파일공사에서 일반적으로 사용되고 쉽게 구할 수 있는 PHC파일이나 강관파일을 활용하는 것이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 압축투수부를 지하수의 유출입이 가능하도록 투수성 재질로 구비함으로써, 지하에 매설되는 매립관에 별도의 지하수의 유출입이 가능한 구조를 구비할 필요가 없어서, 지열파일의 제작이 용이하고, 제조비용이 감소되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 커넥터는 중앙부에서 상하측 방향으로 각각 직경이 좁아지는 경사부를 구비함으로써, 상기 커넥터와 압축투수부 사이의 제1 계면에 충분한 마찰력을 형성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 커넥터의 사시도 및 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 압축투수부의 사시도 및 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 일체 형성된 매립관 및 압축투부수의 사시도 및 단면도.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 의한 지열파일의 연결구조체의 단면도.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지열파일의 연결구조체의 단면도.
도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지열파일의 연결구조체의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 지열파일의 연결구조체에 작용되는 압축력, 수직항력, 마찰력을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 지하수층과 지열파일의 지하수의 유출입경로를 나타내는 도면.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 지열파일의 연결구조체에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

이하에서는, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 지열파일의 연결구조체에 대해 살펴본다.

참고로 도 1 내지 도 6은 일 실시예에 의한 지열파일의 연결구조체를 도시하고 있고, 도 1은 일 실시예에 의한 커넥터를 도시하고 있고, 도 2는 일 실시예에 의한 압축투수부를 도시하고 있으며, 도3은 일 실시예에 의한 일체 형성된 매립관및 압축투수부를 도시하고 있다.

이하에서는, 각 실시예들에서 공통되거나 대응되는 구성요소들을 동일한 도면부호로 표시하였으며, 별도의 한정이 없는 한 동일한 도면부호의 구성은 동일 내지 유사한 기능을 수행하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 지열파일의 연결구조체(100)는 커넥터(200) 및 압축투수부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 도 1을 참조하여 지열파일의 연결구조체(100)에 구비되는 커넥터(200)에 대해서 살펴본다. 상기 커넥터(200)는 경사부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 커넥터(200)는 지하에 매설되는 매립관(400)을 상호 연결하는 부재이다. 상기 커넥터(200)는 우수한 강성을 가지는 강관 파이프로 구성될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 커넥터(200)의 상하부분 선단부에서 중앙부 방향으로 하기 되는 압축투수부(300)가 커넥터(200)의 양 방향에 각각 연결될 수 있다.

그리고, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 제1 계면(210)은 상기 커넥터(200)의 외주면과 압축투수부(300)의 내주면 사이에 형성되는 면이다.

상기 매립관(400) 등을 포함하는 상부구조물에 의해 발생되는 압축력은 압축투수부(300)에 전달되고, 이 압축력은 내부에 위치한 커넥터(200)에 수직항력으로 작용되어 커넥터(200)와 압축투수부(300) 사이의 제1 계면(210)에 높은 마찰력을 발생시킴으로써, 커넥터(200)와 압축투수부(300)는 견고하게 연결될 수 있다. 이러한 제1 계면은 경사면으로 구비하여 마찰력의 발생을 용이하게 할 수 있다.

그리고, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 경사부(220)는 커넥터(200)가 중앙부에서 상하측 방향으로 각각 직경이 좁아지는 형태로 구비됨으로써, 커넥터(200)의 중앙부에서 선단부 방향으로 경사부(220)가 형성될 수 있다.

다음으로, 도 2을 참조하여 지열파일의 연결구조체(100)에 구비되는 압축투수부(300)에 대해서 살펴본다.

상기 압축투수부(300)는 매립관(400) 등을 포함하는 상부구조물의 하중으로 인해 작용되는 압축력을 지지하고, 투수성 재료로 구성되어 있어 압축투수부(300)를 통해 지열파일의 내부로 지하수의 유입이 가능한 부분이다. 상기 투수성 재료는 소정의 압축강도를 가지면서 물의 유입이 가능하도록 투수성콘크리트 등의 재질로 구성될 수 있다.

또한 상기 압축투수부(300)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 매립관(400)과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 도 3a에 도시된 바와 같이, 추가적으로 압축투수부(300)의 외주면에는 상기 매립관(400)이 삽입되는 삽입홈(320)이 형성될 수 있고, 도 3b와 같이, 별도의 삽입홈(320)이 형성되지 않는 형태로 구비될 수도 있다.

또한, 상기 매립관(400)에는 상기 압축투수부(300)를 일체로 형성하기 위한 하나 이상의 스터드부재(440)를 강합성하여 형성할 수 있다. 물론 상기 압축투수부(300)와 매립관(400)을 연결하는 부재는 상기 스터드부재(440)에 한정되지 않고 통상의 합성부재 형성을 위한 수단이 널리 사용될 수 있다.

또한, 상기 압축투수부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부의 내경이 하부의 내경보다 작은 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 도 4c에 도시된 바와 같이, 압축투수부(300)의 외주면은 하측 방향에서 상측 방향으로 직경이 좁아지는 형태로 구비될 수도 있다.

또한, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 압축투수부(300)는 상기 커넥터(200)의 상하측에 각각 형성되는 제1 압축투수부(330)와 제2 압축투수부(340)로 구비될 수 있다. 제1 압축투수부(330)는 커넥터(200)의 상부에 결합될 수 있고, 제2 압축투수부(340)는 커넥터(200)의 하부에 결합될 수 있다. 제1 압축투수부(330)에 의해 제1 매립관(420)과 커넥터(200)의 상부가 연결될 수 있고, 제2 압축투수부(340)에 의해 제2 매립관(430)과 커넥터(200)의 하부가 연결될 수 있다.

그리고, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제2 계면(310)은 상기 매립관(400)의 내부면과 압축투수부(300)의 외주면 사이에 형성되는 계면이다. 제2 계면(310)에 형성되는 매립관(400) 등을 포함하는 상부구조물의 압축력은 압축투수부(300)에 전달되고 매립관(400)과 압축투수부(300) 사이의 제2 계면(310)에 높은 마찰력을 발생시킴으로써, 매립관(400)과 압축투수부(300)는 견고하게 연결될 수 있다. 그리고 제2 계면(310)은 경사면으로 구비하여 마찰력의 발생이 용이하도록 할 수 있다. 나아가 도 4c에 도시된 바와 같이 제1 계면(210)과 제2 계면(310)을 모두 경사면으로 구비하는 것도 가능하다.

그리고, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 압축투수부(300)는 삽입홈(320)을 추가로 형성하여 구성될 수 있다. 상기 삽입홈(320)은 압축투수부(300)의 외주면에 구비되고, 상기 삽입홈(320)에 매립관(400)이 삽입되어 연결될 수 있다. 이 경우 상기 매립관(400)과 커넥터(200)는 매립관(400)과 일체로 형성된 압축투수부(300)와 커넥터(200) 사이의 제1 계면(210)에 형성되는 마찰력에 의해 연결될 수 있다.

이와 같이, 압축투수부(300)가 삽입홈(320)을 구비하는 경우, 매립관(400)은 삽입홈(320)에 결합되고, 지중에 매립되는 파일공사에서 일반적으로 사용되는 매립관(400)을 활용할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 4c에 도시된 바와 같이, 압축투수부(300)의 외주면은 하측 방향에서 상측 방향으로 직경이 좁아지는 형태로 구비될 수 있다. 이 경우, 매립관(400)은 도 4c에 도시된 바와 같이, 매립관(400)의 하부에는 경사형돌출부(410)가 구비되어 제2 계면(310)의 경사면에 접하게 될 수 있다. 따라서 상기 매립관(400), 압축투수부(300), 커넥터(200)는 제1 계면(210)과 제2 계면(310) 사이에 발생하는 마찰력에 의해서 연결될 수 있고, 별도의 체결부재 없이 매립관(400)들 상호 간을 연결할 수 있어 설치가 용이한 지열파일의 연결구조체(100)를 제공하는 것이 가능하다. 이 경우 상기 매립관과 커넥터는 상기 압축투수부와 커넥터 사이의 제1 계면(210)에 형성되는 마찰력과, 상기 매립관과 압축투수부 사이의 제2 계면에 형성되는 마찰력에 의해 연결될 수 있다.

또한, 상기 압축투수부(300)는 바람직하게는, 높은 압축강도를 가지면서도, 지하수의 유입이 가능한 다공성의 구조인 투수성콘크리트로 구비될 수 있다.

일반적으로, 투수콘크리트는 콘크리트 표면을 따라 흐르거나 혹은 고여진 채 여러 부작용을 유발하는 우수(雨水) 등이 지하로 용이하게 투수될 수 있도록 잔입자골재를 사용하여 연속공극을 형성시킨 콘크리트로서 지하 토양의 자양분공급에 따른 생태계보존과 콘크리트 표면마찰력의 향상 그리고 포장체공극의 형성에 따른 흡음성으로 1980년대 국내에 도입된 이래 보도는 물론이고 차도에까지 폭 넓게 시공되고 있는 콘크리트이다.

다만, 종래의 다공성 투수 콘크리트의 가장 큰 문제점은 다공성 재질의 골재를 다량으로 사용함에 의해 투수율을 향상시킬 수 있으나, 이에 반해 강도가 저하되고, 내부 공극에 의한 균열의 확산으로 전체 구조물의 내구성 저하, 골재 탈락에 의한 노출부에 파손부 발생의 문제가 있었다.

그리고, 골재를 다량으로 사용함에 따라 시멘트를 적게 사용하게 됨에 따라 필연적으로 강도가 낮아지며, 내부공극에 의해 균열의 확산이 구조물 내구성을 저하시키고, 노출부의 골재가 사후적으로 탈락하여 파손되는 문제가 발생하는 것으로 이를 보완하기 위해 시멘트를 많이 사용하면 시공성이 저하되고,투수율이 낮아져서 투수 콘크리트로서의 기능이 떨어지는 문제가 있었다.

따라서, 최근에는 이러한 투수콘크리트의 투수성을 유지하면서도 압축강도를 향상시키기 위한 다양한 기술이 제시되고 있는 상황이다. 『 특허공개공보 제 2012-0054318호 "다공성 투수콘크리트" 』에는 골재에 입형이 고르고 견고한 볼형태의 골재를 포함하도록 하여 시공성, 강도 및 투수성이 우수하고, 보강섬유를 첨가함에 의해 균열이 제어될 수 있는 다공성 투수 콘크리트가 제시되어 있고, 『 특허공개공보 제 2005-0079755호 " 개선된 고성능 투수콘크리트 " 』에는 종래의 투수콘크리트의 문제점을 극복하고 환경친화적이면서 강도 및 투수성이 뛰어난 개선된 고성능 투수콘크리트가 제시되어 있다.

상기 압축투수부(300)에 사용되는 투수콘크리트는 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로, 기타의 조성물과 구성 및 작용에 관한 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 도 3a 내지 도4c 을 참조하여 지열파일의 연결구조체(100)에 의해 연결되는 매립관(400)에 대해서 살펴본다.

상기 매립관(400)은 일반적으로 사용되는 PHC파일 및 강관파일이 이용될 수 있다. 매립관(400)은 길이가 짧아서 지열파일을 시공할 경우 연장할 필요가 있어서 상기 지열파일의 연결구조체(100)에 의해 연결될 수 있다.

또한 상기 매립관(400)은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 압축투수부(300)와 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 매립관(400)에는 상기 압축투수부(300)를 일체로 형성하기 위한 하나 이상의 스터드부재(440)를 강합성하여 형성할 수 있다.

또한, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 압축투수부(300)가 삽입홈(320)을 추가로 형성하여 구성되는 경우에 통상적으로 사용되는 관상의 형태의 매립관(400)이 활용될 수 있는 효과가 있다.

또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 매립관(400)은 압축투수부(300)의 상면에 거치될 수 있고, 압축투수부(300)에는 삽입홈(320)이 추가적으로 형성되고, 이곳에 매립관(400)이 거치되는 형태로 구비될 수도 있다.

그리고, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 매립관(400)은 상기 제2 계면(310)이 경사부(220)로 형성될 수 있도록 제1 매립관(420)의 하부 또는 제2 매립관(430)의 상부에는 경사형돌출부(410)가 구비될 수 있다.

그리고, 제1 매립관(420)은 상기 지열파일의 연결구조체(100)의 상부에 결합되고, 제2 매립관(430)은 하부에 결합됨으로써 제1 매립관(420)과 제2 매립관(430)이 연결될 수 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여, 지열파일의 연결구조체(100)를 구비하는 지열파일에 대해서 살펴본다.

상기 지열파일은 지하에 매설되고, 상기 지열파일의 연결구조체(100)에 의해 연결되는 매립관(400) 및 상기 매립관(400)과 지열파일의 연결구조체(100)의 내부에 구비되는 열교환부를 구비하고, 상기 열교환부는 상기 압축투수부(300)를 통해 유입되는 지하수와 열교환 하도록 구비될 수 있다.

다음으로, 지열파일의 연결구조체(100)를 구비하는 지열파일에 구비되는 열교환부에 대해서 살펴본다. 상기 열교환부(미도시)는 열펌프, 열교환관(P), 열교환유체 공급관 및 회수관을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 열교환관(P)은 열교환유체 공급관 및 회수관을 통해 열펌프에 연결될 수 있다. 열교환관(P)의 일단에 연결되는 열교환유체 공급관을 통해 공급되는 물이나 부동액 등의 열교환유체는 열교환관(P)을 따라 유동하면서 지열을 제공받고, 열교환유체 회수관을 통해 열펌프로 유입된다.

상기 열교환관(P)은 매립관(400)의 내주면에 인접하도록 상기 매립관(400)의 곡률에 대응하는 곡률을 갖도록 굽은 나선형의 구조로 구비하여 열교환유체를 사행시킴으로써 열교환유체의 열교환 면적을 증가시키는 형태로 구비될 수 있다.

다만, 상기 열교환부는 내부로 열교환유체가 이동하는 열교환관(P)과 지열파일 내부로 유입된 지하수와 열교환관(P)의 내부를 유동하는 열교환유체와 열교환 시키는 형태로 한정되는 것은 아니고, 유입된 지하수를 지열파일 내부에 배치된 수중펌프에 의해 지열파일 외부로 양수하여 지열파일 외부의 별도의 공간에서 열교환관(P) 내부의 열교환 유체와 열교환 시킨 후, 열교환 된 지하수는 별도의 배출관에 의해 지열파일 외부의 지하로 배출하는 형태로 구비될 수도 있다.

상기 열교환관(P)를 이용한 열교환기는 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로, 기타 내부 구성과 작용에 관한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한 도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100: 지열파일의 연결구조체 200: 커넥터
210: 제1 계 220: 경사부
300: 압축투수부 310: 제2 계면
320: 삽입홈 330: 제1 압축투수부
340: 제2 압축투수부 400: 매립관
410: 경사형 돌출 420: 제1 매립관
430: 제2 매립관 440: 스터드부재
P: 열교환관

Claims (16)

1. 지하에 매설되는 매립관을 연결하는 커넥터; 및
   상기 매립관과 커넥터 사이에 설치되며, 지하수의 유출입이 가능하게 구비되는 압축투수부;를 포함하고,
   상기 커넥터와 압축투수부는 상기 압축투수부와 커넥터 사이의 제1 계면에 형성되는 마찰력에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
   
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3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 계면은 경사면으로 구비되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 압축투수부는 상기 매립관에 일체 형성되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 압축투수부의 외주면에는 상기 매립관이 삽입되는 삽입홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 매립관은 상기 압축투수부의 일체로 형성을 위한 하나 이상의 스터드부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 매립관은 압축투수부의 상면에 거치되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 압축투수부에는 상기 매립관이 삽입되는 삽입홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 매립관과 커넥터는 상기 압축투수부와 커넥터 사이의 제1 계면에 형성되는 마찰력과, 상기 매립관과 압축투수부 사이의 제2 계면에 형성되는 마찰력에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 것을 지열 파일의 연결구조체.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 제 1계면 및 제2 계면은 경사면으로 구비되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 매립관은 상기 압축투수부와 접하는 면에 경사형돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
    
12. 제1항, 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커넥터는 중앙부에서 상하측 방향으로 각각 외경이 좁아지는 경사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
    
13. 제1항, 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커넥터는 강관으로 구비되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
    
14. 제1항, 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축투수부는 상기 커넥터의 상하측에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
    
15. 제1항, 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압축투수부는 투수콘크리트로 형성되는 특징으로 하는 지열파일의 연결구조체.
    
16. 지하에 매설되고, 제1항, 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 지열파일의 연결구조체에 의해 연결되는 매립관; 및
    상기 매립관과 연결구조체의 내부에 구비되는 열교환부;를 구비하고,
    상기 열교환부는 상기 압축투수부를 통해 유입되는 지하수와 열교환 하는 것을 특징으로 하는 지열파일.

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