KR102622913B1 - Seasonal underground heat storage and heat dissipation device for road pavement - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로 포장체의 지중에 축열용 히트파이프와 방열용 히트파이프를 반대방향으로 매설하여, 여름에 도로 포장체의 열에너지를 축열용 히트파이프에 전달하여 지중에 축열하고, 겨울에 방열용 히트파이프를 통해서 도로 포장체로 방열하여 도로 포장체의 결빙을 방지할 수 있는 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치는, 도로 포장체 하측의 지중에 매설되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 수용되어 하절기에 도로 포장체의 열을 흡수하여 하측으로 전달하여 저장하는 축열 히트파이프; 상기 케이싱 내부에 상기 축열 히트파이프와 나란하게 설치되며, 상기 축열 히트파이프와는 반대 방향으로 열이 이동하도록 설치되어 동절기에 상측으로 열을 전달하여 도로 포장체로 방출하는 방열 히트파이프; 및, 상기 케이싱 내부에 충전되어 상기 축열 히트파이프에서 전달되는 열을 저장하고 방열 히트파이프로 열을 전달하는 축열충전재;를 포함할 수 있다. In the present invention, heat storage heat pipes and heat dissipation heat pipes are buried in the ground of the road pavement in opposite directions, so that heat energy from the road pavement is transferred to the heat storage heat pipe in the summer and stored in the ground, and in winter, the heat energy of the road pavement is transferred to the heat storage heat pipe and stored in the ground. It relates to a seasonal underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement that can prevent freezing of the road pavement by radiating heat to the road pavement through a pipe. The interphase underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement according to the present invention is A casing buried in the ground below the body; A heat storage heat pipe accommodated inside the casing to absorb heat from the road pavement in the summer and transfer it to the lower side to store it; A heat dissipation heat pipe installed in parallel with the heat storage heat pipe inside the casing, and installed to move heat in a direction opposite to the heat storage heat pipe, to transfer heat upward in the winter and discharge it to the road pavement; And, a heat storage filler that is filled inside the casing to store heat transferred from the heat storage heat pipe and transfer the heat to the heat dissipation heat pipe.
Description
본 발명은 도로 포장체의 결빙 방지를 위한 계간 지중 축열 및 방열 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로 포장체의 지중에 축열용 히트파이프와 방열용 히트파이프를 반대방향으로 매설하여, 여름에 도로 포장체의 열에너지를 축열용 히트파이프에 전달하여 지중에 축열하고, 겨울에 방열용 히트파이프를 통해서 도로 포장체로 방열하여 도로 포장체의 결빙을 방지할 수 있는 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a seasonal underground heat storage and heat dissipation device for preventing freezing of road pavement, and more specifically, to bury heat pipes for heat storage and heat pipes for heat dissipation in the ground of the road pavement in opposite directions, A seasonal underground heat storage and heat dissipation device for road pavement that transfers the thermal energy of the pavement to the heat storage heat pipe to store heat in the ground, and radiates heat to the road pavement through the heat dissipation heat pipe in winter to prevent freezing of the road pavement. It's about.
최근 도로 살얼음(블랙아이스)이나 결빙에 의한 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 최근 5년간 도로 살얼음에 의한 교통사고 사망자는 약 200명에 달하고, 치사율은 일반 추돌사고 대비 평균 1.6배 이상이다. 따라서 도로 살얼음 제거를 위한 신기술과 신공법 등이 필요하다. 국토교통부는 겨울철 도로교통 안전 강화대책을 발표(2020.01.07.)하면서, 결빙 취약관리구간을 2배로 확대(193→403개)하고 자동 염수분사장치(235개)와 LED 결빙 주의표지(약 4,900개)를 확충하기로 하였다. Recently, accidents caused by thin ice (black ice) or freezing on roads have been occurring frequently. Over the past five years, the number of deaths in traffic accidents caused by thin road ice has reached approximately 200, and the fatality rate is more than 1.6 times higher than that of general collision accidents on average. Therefore, new technologies and new construction methods are needed to remove thin ice from roads. The Ministry of Land, Infrastructure and Transport announced measures to strengthen winter road traffic safety (January 7, 2020), doubling the number of ice-vulnerable management sections (193 → 403) and installing automatic salt water spray devices (235) and LED ice warning signs (approximately 4,900). It was decided to expand.
그러나 염화칼슘수용액을 사용하는 자동 염수분사시설은 환경오염, 도로 시설물과 차량의 내구성을 저하시키는 단점이 있고, 도로 열선 매설방법은 시공비와 관리비(전기요금 등)가 높다는 단점이 있다. However, automatic salt water injection facilities using calcium chloride aqueous solution have the disadvantage of causing environmental pollution and reducing the durability of road facilities and vehicles, and the road hot wire burial method has the disadvantage of high construction and management costs (electricity bills, etc.).
최근에는 지열원 열펌프 시스템을 이용하여 도로를 융설하는 방법도 개발되고 있다. 종래의 지열원 열펌프 시스템은 지중 열교환기로부터 10~15℃ 열을 흡수하여 융설에 필요한 30~45℃ 정도의 온수를 생산하고, 유체 파이프를 이용하여 온수를 이송하여 도로를 융설하는 방식으로, 노르웨이 오슬로 국제공항, 캐나다 캘거리 앨버타 국제공항 등에 적용되었다. Recently, a method of snowmelting roads using a ground source heat pump system has also been developed. The conventional ground source heat pump system absorbs heat of 10 to 15 degrees Celsius from an underground heat exchanger to produce hot water of about 30 to 45 degrees Celsius necessary for snow melting, and transports the hot water using a fluid pipe to melt snow on the road. It was applied to Oslo International Airport in Norway and Calgary Alberta International Airport in Canada.
이러한 종래의 지열원 열펌프 시스템은 구성이 복잡하며, 열펌프 구동에 따른 소비전력이 크다는 단점이 있다. 따라서 도로 살얼음에 따른 사고를 효과적으로 예방할 수 있는 기술 필요하다.This conventional ground source heat pump system has a complicated configuration and has the disadvantage of requiring large power consumption when driving the heat pump. Therefore, technology is needed to effectively prevent accidents caused by thin road ice.
또한 동절기 도로 살얼음(블랙아이스)을 예방할 수 있는 기술로서 미활용에너지(도로 포장체 축열량)와 신재생에너지(지중 축열량)를 이용하는 방법이 있다. 이 방법은 하절기 도로 포장체에 축적되는 태양열을 흡수하여 지중에 축열하고, 동절기에 다시 도로 포장체로 방열하여 도로 표면 온도를 항상 영상으로 유지함으로써 상습 결빙 구간에서 도로 살얼음 형성 방지가 가능하다. In addition, as a technology to prevent thin ice (black ice) on roads during the winter, there is a method of using unused energy (heat storage in road pavement) and new renewable energy (heat storage in the ground). This method absorbs solar heat accumulated in the road pavement in the summer, stores it in the ground, and radiates heat back to the road pavement in the winter, thereby maintaining the road surface temperature at zero at all times, thereby preventing the formation of thin road ice in areas with regular icing.
그러나 이러한 미활용에너지 또는 신재생에너지를 이용하는 종래기술은 도로 살얼음 예방을 위해 지열 에너지를 이용하는 방법은 지중 온도 승온용 히트펌프를 사용하지 않고 계절간 축열을 이용하는 방법이지만, 열매체를 순환시키기 위하여 순환펌프를 사용해야 하므로 추가적인 전력소비를 수반하거나, 구성이 복잡하고 경제성이 낮은 문제가 있다.However, this unused energy Alternatively, the conventional technology using new and renewable energy uses geothermal energy to prevent road ice, which uses seasonal heat storage without using a heat pump to raise the ground temperature. However, a circulation pump must be used to circulate the heat medium, so additional power is required. There are problems that involve consumption, are complex in composition, and have low economic feasibility.
본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 히트파이프를 이용하여 별도의 소비전력을 사용하지 않고 겨울철 도로 포장체의 결빙을 효과적으로 방지할 수 있으며, 구성을 단순화하여 경제성 및 시공성을 향상시킬 수 있는 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치 및 이를 이용한 도로 융설 시스템을 제공하는 것이다. The present invention is intended to solve the above-described conventional problems, and the purpose of the present invention is to effectively prevent freezing of road pavement in winter without using separate power consumption by using heat pipes, and to simplify the configuration to achieve economic efficiency. and to provide a seasonal underground heat storage and heat dissipation device for road pavement that can improve constructability, and a road snow melting system using the same.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치는, 도로 포장체 하측의 지중에 매설되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 수용되어 하절기에 도로 포장체의 열을 흡수하여 하측으로 전달하여 저장하는 축열 히트파이프; 상기 케이싱 내부에 상기 축열 히트파이프와 나란하게 설치되며, 상기 축열 히트파이프와는 반대 방향으로 열이 이동하도록 설치되어 동절기에 상측으로 열을 전달하여 도로 포장체로 방출하는 방열 히트파이프; 및, 상기 케이싱 내부에 충전되어 상기 축열 히트파이프에서 전달되는 열을 저장하고 방열 히트파이프로 열을 전달하는 축열충전재;를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, an underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement body according to an aspect of the present invention includes a casing buried in the ground below the road pavement body; A heat storage heat pipe accommodated inside the casing to absorb heat from the road pavement in the summer and transfer it to the lower side to store it; A heat dissipation heat pipe installed in parallel with the heat storage heat pipe inside the casing, and installed to move heat in a direction opposite to the heat storage heat pipe, to transfer heat upward in the winter and discharge it to the road pavement; And, a heat storage filler that is filled inside the casing to store heat transferred from the heat storage heat pipe and transfer the heat to the heat dissipation heat pipe.
상기 축열충전재는 시멘트와 물을 혼합한 그라우트(grout)로 된 것일 수 있다. The thermal storage filler may be made of grout mixed with cement and water.
본 발명의 또 다른 한 형태에 따른 계간 지중 축열 및 방열 장치는, 상기 케이싱의 상단부와 도로 포장체 사이에 설치되어 도로 포장체와 축열 히트파이프, 도로 포장체와 방열 히트파이프 간에 열전달이 이루어지도록 하는 열전도성 재질의 열확산부재를 더 포함할 수 있다. An underground underground heat storage and heat dissipation device according to another form of the present invention is installed between the upper end of the casing and the road pavement to allow heat transfer between the road pavement and the heat storage heat pipe, and the road pavement and the heat dissipation heat pipe. It may further include a heat diffusion member made of a heat conductive material.
본 발명의 또 다른 한 형태에 따른 계간 지중 축열 및 방열 장치는, 상기 열확산부재의 측면에 지면(地面)에 대해 수평하게 결합되며, 하절기에 도로 포장체의 열을 흡수하여 지중에 전달하는 보조 축열 히트파이프 및, 동절기에 지중의 열을 도로 포장체로 전달하는 보조 방열 히트파이프를 더 포함할 수 있다. The seasonal underground heat storage and heat dissipation device according to another form of the present invention is horizontally coupled to the ground on the side of the heat diffusion member, and is an auxiliary heat storage device that absorbs heat from the road pavement in the summer and transfers it to the ground. It may further include a heat pipe and an auxiliary heat dissipation heat pipe that transfers heat from the ground to the road pavement in winter.
상기 열확산부재의 하부면에 축열 히트파이프 및 방열 히트파이프의 끝단부가 나선 결합되는 복수의 암나사홀이 형성되고, 상기 열확산부재의 측면에 상기 보조 축열 히트파이프 및 보조 방열 히트파이프의 끝단부가 나선 결합되는 복수의 암나사홀이 형성될 수 있다. A plurality of female screw holes are formed on the lower surface of the heat diffusion member, into which the ends of the heat storage heat pipe and the heat dissipation heat pipe are spirally coupled, and the ends of the auxiliary heat storage heat pipe and the auxiliary heat dissipation heat pipe are spirally coupled to the side of the heat diffusion member. A plurality of female screw holes may be formed.
상기 축열 히트파이프와 방열 히트파이프 각각은 복수가 상하로 일렬로 배열되게 설치될 수 있다. Each of the heat storage heat pipes and the heat dissipation heat pipes may be installed in a plurality arranged vertically in a row.
본 발명의 또 다른 한 형태에 따른 계간 지중 축열 및 방열 장치는, 상하로 일렬로 배열된 복수의 축열 히트파이프 사이와 상하로 일렬로 배열된 복수의 방열 히트파이프 사이에 결합되어 상하로 배열된 복수의 축열 히트파이프 및 방열 히트파이프 간에 열전달이 일어나도록 하는 열전도성 재질의 열전달컨넥터를 더 포함할 수 있다.An underground underground heat storage and heat dissipation device according to another form of the present invention is connected between a plurality of heat storage heat pipes arranged in a line up and down and a plurality of heat dissipation heat pipes arranged in a line up and down. It may further include a heat transfer connector made of a thermally conductive material that allows heat transfer to occur between the heat storage heat pipe and the heat dissipation heat pipe.
상기 열전달컨넥터는, 상하로 일렬로 배열된 복수의 축열 히트파이프 사이에 결합되는 제1열전달컨넥터와, 상하로 일렬로 배열된 복수의 방열 히트파이프 사이에 결합되는 제2열전달컨넥터를 포함할 수 있다.The heat transfer connector may include a first heat transfer connector coupled between a plurality of heat storage heat pipes arranged in a vertical line, and a second heat transfer connector coupled between a plurality of heat dissipation heat pipes arranged in a vertical line. .
또한 상기 열전달컨넥터의 상부면과 하부면에 축열 히트파이프의 끝단부와 방열 히트파이프의 끝단부가 나선 결합되는 나사산이 내주면에 형성된 암나사홀이 형성될 수 있다. In addition, a female screw hole may be formed on the upper and lower surfaces of the heat transfer connector with a screw thread formed on the inner circumferential surface of the end of the heat storage heat pipe and the end of the heat dissipation heat pipe.
상기 열전달컨넥터의 상부면과 하부면에 축열 히트파이프의 끝단부와 방열 히트파이프의 끝단부가 삽입되는 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈 내주면에 축열 히트파이프의 끝단부와 방열 히트파이프의 끝단부에 돌출되게 형성되는 록킹돌기가 삽입되는 록킹홈이 형성될 수 있다. A coupling groove is formed on the upper and lower surfaces of the heat transfer connector into which the end of the heat storage heat pipe and the end of the heat dissipation heat pipe are inserted, and the end of the heat storage heat pipe and the end of the heat dissipation heat pipe are formed on the inner peripheral surface of the coupling groove. A locking groove into which the protruding locking protrusion is inserted may be formed.
본 발명의 또 다른 한 형태에 따른 계간 지중 축열 및 방열 장치는, 상기 케이싱 부근의 지중의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 전송된 온도 정보에 따라 축열 히트파이프에 의한 축열 상태와 방열 히트파이프에 의한 방열 상태를 모니터링하는 모니터링부를 더 포함할 수 있다. A seasonal underground heat storage and heat dissipation device according to another form of the present invention includes a temperature sensor that measures the temperature of the ground near the casing, a heat storage state by a heat storage heat pipe according to temperature information transmitted by the temperature sensor, and It may further include a monitoring unit that monitors the state of heat dissipation by the heat dissipation heat pipe.
본 발명의 또 다른 한 형태에 따른 계간 지중 축열 및 방열 장치는, 상기 축열 히트파이프와 방열 히트파이프 사이를 가로지르도록 설치되는 격벽체를 더 포함할 수 있다.The underground underground heat storage and heat dissipation device according to another aspect of the present invention may further include a partition wall installed to cross between the heat storage heat pipe and the heat dissipation heat pipe.
상기 케이싱은 열전도성 금속 재질로 된 것일 수 있다. The casing may be made of a thermally conductive metal material.
본 발명에 따른 도로 융설 시스템은 상기한 복수의 계절간 지중 축열 및 방열 장치가 도로 포장체의 하측의 지중에 소정의 간격을 두고 배열된 것이다. In the road snow melting system according to the present invention, the plurality of seasonal underground heat storage and heat dissipation devices described above are arranged at predetermined intervals in the ground below the road pavement.
상기 복수의 계절간 지중 축열 및 방열 장치는 지중에 매설되는 단열성 재질의 차열챔버 내부에 수용되며, 상기 차열챔버 내부는 충전재로 채워질 수 있다.The plurality of seasonal underground heat storage and heat dissipation devices are accommodated inside a heat insulating chamber buried in the ground, and the inside of the heat insulating chamber may be filled with a filler material.
본 발명에 따르면, 축열 히트파이프와, 상기 축열 히트파이프와 반대방향으로 열이 이송되는 방열 히트파이프가 축열충전재와 함께 케이싱 내부에 수용되어, 여름철에 도로 포장체의 열에너지를 축열 히트파이프에 전달하여 지중에 축열하고, 겨울철에 지중에 저장된 열을 방열 히트파이프를 통해서 도로 포장체로 방열하여 도로 포장체의 결빙을 방지할 수 있다. According to the present invention, a heat storage heat pipe and a heat dissipation heat pipe through which heat is transferred in a direction opposite to the heat storage heat pipe are accommodated inside a casing together with a heat storage filler, and the heat energy of the road pavement is transferred to the heat storage heat pipe in the summer. It is possible to prevent freezing of the road pavement by storing heat in the ground and dissipating the heat stored in the ground in the winter to the road pavement through a heat dissipation heat pipe.
따라서 히트펌프나 순환펌프와 같은 동력장치를 이용하지 않고 도로 융설 및 결빙 방지 기능을 수행할 수 있으므로 구성을 단순화할 수 있고, 소비전력을 최소화할 수 있으며, 유지관리를 최소화할 수 있는 이점이 있다. 특히 전기에 의해 구동하는 동력장치를 이용할 수 없는 산간지방에 유용하게 적용할 수 있다. Therefore, road snowmelt and ice prevention functions can be performed without using power devices such as heat pumps or circulation pumps, so the configuration can be simplified, power consumption can be minimized, and maintenance can be minimized. . In particular, it can be usefully applied to mountainous areas where electric power devices are not available.
또한 도로 포장체의 온도를 상시적으로 일정하게 유지할 수 있으므로 도로 포장체의 내구성 향상도 기대할 수 있다.In addition, since the temperature of the road pavement can be kept constant at all times, improved durability of the road pavement can be expected.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치가 적용된 도로 융설 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 계간 지중 축열 및 방열 장치의 구성을 나타낸 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.
도 6은 도 5에 도시한 계간 지중 축열 및 방열 장치의의 구성을 나타낸 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치의 구성을 나타낸 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치의 구성을 나타낸 횡단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.
도 10은 도 9에 도시한 계간 지중 축열 및 방열 장치의 횡단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치의 구성을 나타낸 종단면도이다.
도 12는 도 11에 도시한 계간 지중 축열 및 방열 장치의 일부 구성에 대한 요부 단면도이다.
도 13은 도 11에 도시한 계간 지중 축열 및 방열 장치의 일부 구성에 대한 변형례를 나타낸 요부 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 도로 융설 시스템의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a road snow melting system to which a seasonal underground heat storage and heat dissipation device for road pavement is applied according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of an underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement body according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the underground heat storage and heat dissipation device shown in FIG. 2.
Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of an underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement body according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of an underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement body according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the underground heat storage and heat dissipation device shown in FIG. 5.
Figure 7 is a cross-sectional view showing the configuration of an underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement body according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a cross-sectional view showing the configuration of an underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement body according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of an underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement body according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view of the seasonal underground heat storage and heat dissipation device shown in FIG. 9.
Figure 11 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of an underground heat storage and heat dissipation device for a road pavement body according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a portion of the underground heat storage and heat dissipation device shown in FIG. 11.
FIG. 13 is a main sectional view showing a modification of a part of the configuration of the underground heat storage and heat dissipation device shown in FIG. 11.
Figure 14 is a diagram showing another embodiment of the road snow melting system according to the present invention.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치 및 이를 이용한 도로 융설 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.With reference to the attached drawings, the seasonal underground heat storage and heat dissipation device for road pavement and a road snow melting system using the same according to embodiments of the present invention will be described in detail. Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the attached drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size for clarity of the present invention, or reduced from the actual size to understand the schematic configuration.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Additionally, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
본 발명의 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치는, 여름에 도로 포장체의 열에너지를 축열 히트파이프에 전달하여 축열하고, 축열된 열을 겨울에 방열 히트파이프를 통해서 도로 포장체로 방열하여 도로 포장체의 결빙을 방지할 수 있도록 한 것으로, 히트펌프나 순환펌프와 같은 별도의 동력장치를 이용하지 않고 히트파이프의 열 전달 메커니즘을 이용하여 계절간 지중 축열 및 방열 작용을 할 수 있도록 구성한 것이다. The seasonal underground heat storage and heat dissipation device for the road pavement of the present invention transfers the thermal energy of the road pavement to a heat storage heat pipe in the summer to store heat, and radiates the stored heat to the road pavement through the heat dissipation heat pipe in the winter to pave the road. It is designed to prevent freezing of the body, and is designed to store underground heat and dissipate heat throughout the season using the heat transfer mechanism of the heat pipe without using a separate power device such as a heat pump or circulation pump.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)는, 도로 포장체(R) 하측의 지중에 매설되는 케이싱(110), 상기 케이싱(110) 내부에 수용되는 축열 히트파이프(120) 및 방열 히트파이프(130), 상기 케이싱(110) 내부에 충전되는 축열충전재(140), 상기 케이싱(110)의 상단부에 설치되는 열확산부재(150)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 to 3, the seasonal underground heat storage and
상기 케이싱(110)은 내부가 빈 관 형태나 함체 형태로 되어 도로 포장체(R) 하측의 지중에 매설된다. 케이싱(110)은 지중으로의 열 전달이 가능하도록 열전도성 금속 재질로 이루어질 수 있다. The
축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)는 케이싱(110) 내부에 함께 수용되게 설치되며, 공지의 히트파이프를 적용하여 구성할 수 있다.The heat
축열 히트파이프(120)는 케이싱(110) 내부에 상하 방향으로 연장되게 설치되며, 하절기에 도로 포장체(R)의 열을 흡수하여 하측으로 전달하여 저장하는 기능을 수행하도록 구성된다. 축열 히트파이프(120)의 내부에는 열을 하측으로 전달하는 작동유체가 저장되어 있으며, 상부가 열을 흡수하여 증발하는 증발부가 되고 하부가 열을 방출하는 응축부가 되도록 설치된다. The thermal
방열 히트파이프(130)는 축열 히트파이프(120)의 일측에 나란하게 설치되며, 축열 히트파이프(120)와는 반대 방향으로 열이 이동하도록 설치되어 동절기에 상측으로 열을 전달하여 도로 포장체(R)로 방출하는 기능을 한다. 즉, 방열 히트파이프(130)는 축열 히트파이프(120)와 반대 방향으로 열을 전달하도록 축열 히트파이프(120)와는 반대방향으로 설치된다. 따라서 방열 히트파이프(130)의 하부는 열을 흡수하여 증발하는 증발부가 되고 상부는 열을 방출하는 응축부가 된다. The heat
축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)는 케이싱(110) 내부에 복수개가 측방으로 일정 거리 이격되게 배열될 수 있다. A plurality of heat
또한 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)는 도 2에 도시한 것과 같이 케이싱(110) 내부에 단일층으로 배열될 수 있으나, 도 4에 도시한 실시예와 같이 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130) 각각은 복수가 상하로 일렬로 배열되게 설치될 수 있다. In addition, the heat
이 때 상하로 일렬로 배열된 복수의 축열 히트파이프(120) 사이에 상측의 축열 히트파이프(120)에서 하측의 축열 히트파이프(120)로 열을 전달하는 열전도성 재질의 제1열전달컨넥터(161)가 설치될 수 있다. At this time, between the plurality of thermal
또한 상하로 일렬로 배열된 복수의 방열 히트파이프(130) 사이에도 하측의 방열 히트파이프(130)에서 상측의 방열 히트파이프(130)로 열을 전달하는 열전도성 재질의 제2열전달컨넥터(162)가 설치될 수 있다. In addition, between the plurality of heat
상기 제1열전달컨넥터(161) 및 제2열전달컨넥터(162)는 알루미늄이나 스테인레스스틸 등의 열전도성 금속 재질로 이루어질 수 있다. 또한 제1열전달컨넥터(161) 및 제2열전달컨넥터(162) 각각의 상부 및 하부에는 축열 히트파이프(120)의 끝단부와 방열 히트파이프(130)의 끝단부가 삽입될 수 있는 삽입공(161a, 162a)이 상하로 개방되게 형성될 수 있으며, 상부의 삽입공(161a, 162a)과 하부의 삽입공(161a, 162a) 사이는 격벽(161b, 162b)에 의해 차폐될 수 있다. The first
이와 같이 복수의 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)를 각각 상하로 직렬로 연결함으로써 정해진 면적에서 축열 및 방열 성능을 대폭 향상시킬 수 있다. In this way, by connecting a plurality of heat
제1열전달컨넥터(161) 및 제2열전달컨넥터(162)는 개별체로 분리되게 설치될 수 있지만, 일체형으로 이루어질 수도 있을 것이다. The first
케이싱(110) 내부에 채워지는 축열충전재(140)는 케이싱(110) 내부에서 축열 히트파이프(120) 및 방열 히트파이프(130)를 지지함과 더불어 축열 히트파이프(120)의 하부에서 방출되는 열을 저장하고 있다가 방열 히트파이프(130)의 하부로 전달하도록 축열 기능을 하도록 된 것으로, 시멘트와 물을 혼합한 그라우트(grout)를 적용할 수 있다. 또한 상기 축열충전재(140)에 온도 변화에 따라 잠열의 흡수 및 방출이 일어나는 상변화 물질을 실리카겔이나 카본 입자의 외곽에 봉입하여 이루어지는 축열입자를 추가하여 축열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. The
열확산부재(150)는 케이싱(110)의 상단부와 도로 포장체(R) 사이에 설치되어 도로 포장체(R)와 축열 히트파이프(120), 도로 포장체(R)와 방열 히트파이프(130) 간에 열전달이 더욱 원활하게 이루어지도록 하는 기능을 한다. 열확산부재(150)는 열전도성이 좋은 알루미늄과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 편평한 판상으로 되어 도로 포장체(R)의 바로 하부에 연접하게 배치될 수 있다. 열확산부재(150)의 하부면에는 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)의 상단부가 삽입되면서 결합되는 홈(151)이 상측으로 오목하게 형성될 수 있다. 이 때 도로 포장체(R) 및 열확산부재(150)를 통해서 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)로 차량의 하중이 직접적으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 상기 홈(151) 내측에 열확산부재(150)에 대해 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)의 상단부를 탄력적으로 지지하는 열전도성 및 탄성재질의 탄성부재(152)가 추가로 설치될 수 있다. The
이와 같이 열전도성 재질의 열확산부재(150)가 케이싱(110)의 상단부에서 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)의 상단부와 연접하게 설치됨으로써 하절기에 도로 포장체(R)의 열이 축열 히트파이프(120)로 더욱 원활하게 전달되고, 동절기에 방열 히트파이프(130)의 열이 도로 포장체(R)의 넓은 면적에 더욱 원활하게 절단되어 결빙 방지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. In this way, the
한편, 상기 케이싱(110) 내부에 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130) 및 축열충전재(140)가 함께 설치되므로 축열 히트파이프(120)의 열이 축열충전재(140)를 통해서 측방에 근접하게 설치된 방열 히트파이프(130)로 바로 전달되지 않도록 하기 위하여, 도 5 및 도 6에 도시한 실시예와 같이 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130) 사이의 상부를 가로지르도록 격벽체(170)를 설치할 수 있다. 격벽체(170)는 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130) 사이를 완전히 차폐하지는 않도록 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130) 사이의 하부는 개방하는 길이로 설치될 수 있다. Meanwhile, since the heat
상술한 것과 같은 구성으로 이루어진 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)는 복수가 도로 포장체(R) 하측의 지중에 소정의 간격을 두고 매설되어 하절기에 복수의 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)의 축열 히트파이프(120)를 통해서 축열하고, 동절기에 복수의 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)의 방열 히트파이프(130)를 통해서 방열함으로써 도로 포장체(R)의 일정 영역에서 결빙이 발생하는 것을 방지하는 도로 융설 시스템을 구성할 수 있다. A plurality of seasonal underground heat storage and
이 때 복수의 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)는 단일한 열확산부재(150)를 공유할 수 있다. At this time, a plurality of intertemporal underground heat storage and
상술한 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)를 이용한 도로 융설 시스템의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다. The operation of the road snow melting system using the above-described underground heat storage and
실외 온도가 대략 25~35℃ 정도인 하절기에 도로 포장체(R)의 표면 온도는 약 30~45℃ 이고, 도로 포장체(R) 내부 온도는 약 28℃ 정도이다. In the summer, when the outdoor temperature is approximately 25 to 35 ℃, the surface temperature of the road pavement (R) is approximately 30 to 45 ℃, and the internal temperature of the road pavement (R) is approximately 28 ℃.
도로 포장체(R)의 열은 축열 히트파이프(120)를 통해서 하측으로 이동하여 케이싱(110) 내의 축열충전재(140) 및 지중에 저장된다. 이 때 축열충전재(140) 및 지중에 저장된 열은 약간의 열손실은 있지만 지중에서 동절기까지 소정의 온도로 유지된다. Heat from the road pavement (R) moves downward through the heat
축열충전재(140) 및 지중에 저장된 열은 동절기에 방열 히트파이프(130)의 하단부를 통해서 상측으로 이동하여 열확산부재(150)를 통해서 도로 포장체(R)로 전달되고, 도로 포장체(R)의 온도가 대략 5~10℃로 유지되면서 결빙이 방지될 수 있다. The heat stored in the
계간 지중 축열 및 방열 장치(100)의 축열 및 방열 상태를 외부에서 모니터링하여 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)의 축열 히트파이프(120) 및 방열 히트파이프(130)의 고장을 확인하고 결빙 방지 및 융설 성능을 예측할 수 있도록 하기 위하여 케이싱(110) 부근의 지중의 온도를 측정하는 온도센서(181)와, 상기 온도센서(181)에 의해 전송된 온도 정보에 따라 축열 히트파이프(120)에 의한 축열 상태와 방열 히트파이프(130)에 의한 방열 상태를 모니터링하는 모니터링부(182)를 추가로 설치할 수 있다. 상기 모니터링부(182)는 외부의 관제서버나 관리자의 이동통신 단말기로 모니터링 정보를 전송할 수 있는 통신모듈을 구비할 수 있다.The heat storage and heat dissipation status of the seasonal underground heat storage and
상기 온도센서(181)는 복수가 케이싱(110)의 외면의 상부 및 하부에 간격을 두고 설치될 수 있으며, 축열 히트파이프(120)에 의한 축열 상태와 방열 히트파이프(130)에 의한 방열 상태를 정확하게 확인할 수 있도록 축열 히트파이프(120) 및 방열 히트파이프(130)와 인접한 케이싱(110) 외면에 설치될 수 있다. A plurality of the
이러한 본 발명의 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)는 축열 히트파이프(120)와, 상기 축열 히트파이프(120)와 반대방향으로 열이 이송되는 방열 히트파이프(130)가 축열충전재(140)와 함께 케이싱(110) 내부에 수용되어, 여름철에 도로 포장체(R)의 열에너지를 축열 히트파이프(120)에 전달하여 지중에 축열하고, 겨울철에 지중에 저장된 열을 방열 히트파이프를 통해서 도로 포장체(R)로 방열하여 도로 포장체(R)의 결빙을 방지할 수 있다. The underground underground heat storage and
따라서 히트펌프나 순환펌프와 같은 동력장치를 이용하지 않고 도로 융설 및 결빙 방지 기능을 수행할 수 있으므로 구성을 단순화할 수 있고, 소비전력을 최소화할 수 있다. Therefore, since road snowmelt and ice prevention functions can be performed without using a power device such as a heat pump or circulation pump, the configuration can be simplified and power consumption can be minimized.
전술한 실시예에서 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)는 각각 2개씩 케이싱(110)의 원주방향을 따라 일정한 간격으로 배열되지만, 도 7에 도시한 것과 같이 케이싱(110)의 중심을 기점으로 복수의 영역으로 등분하고, 각각의 영역에 복수의 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)를 배치하여 구성할 수도 있을 것이다. In the above-described embodiment, two heat
또는 도 8에 도시한 것과 같이 케이싱(110)의 중심부에 축열 히트파이프(120)를 배치하고, 그 주변부에 복수의 방열 히트파이프(130)를 일정한 간격으로 배열하여 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)를 구성할 수도 있을 것이다. Alternatively, as shown in FIG. 8, a heat
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)를 나타낸 것으로, 이 실시예의 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)는 케이싱(110) 내부에 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)가 삽입되어 설치되고, 케이싱(110) 내부에 충전되는 축열충전재(140)에 의해 완전히 매립되며, 케이싱(110)의 상단부에 열확산부재(150)가 상기 축열 히트파이프(120) 및 방열 히트파이프(130)와 결합되게 구성된 점에서는 전술한 실시예와 유사하다. 9 and 10 show an underground heat storage and
하지만 이 실시예의 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)는 열확산부재(150)의 측면에 복수의 보조 축열 히트파이프(125)와 보조 방열 히트파이프(135)가 지면(地面)에 대해 대체로 수평하게 결합되어 도로 포장체(R)의 지중 축열 및 방열 작용을 추가로 수행하도록 구성된 점에서 전술한 실시예들과 차이가 있다. However, in the underground underground heat storage and
여기서 상기 열확산부재(150)는 팔각형이나 육각형, 사각형 등의 다각형 형태, 또는 원반형이나 타원형 등 다양한 형태를 가질 수 있으며, 열확산부재(150)의 측면에는 상기 보조 축열 히트파이프(125)와 보조 방열 히트파이프(135)가 나사식으로 나선 결합될 수 있는 암나사홀(155)이 형성될 수 있다. 상기 보조 축열 히트파이프(125)와 보조 방열 히트파이프(135)의 끝단부에는 상기 암나사홀(155)에 나선 결합될 수 있는 나사산이 형성된다. Here, the
또한 상기 열확산부재(150)의 하부면에도 상기 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)가 나사식으로 나선 결합될 수 있도록 하부 암나사홀(156)이 형성될 수 있다. 이 경우 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)의 상단부에도 상기 암나사홀(156)에 나선 결합되는 나사산이 형성될 수 있다. Additionally, a lower
이와 같이 열확산부재(150)에 암나사홀(155, 156)이 형성되면, 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130), 및/또는 보조 축열 히트파이프(125)와 보조 방열 히트파이프(135)가 열확산부재(150)에 나사식 결합 방식으로 용이하게 결합하여 시공성을 향상시킬 수 있다. When the female screw holes 155 and 156 are formed in the
물론 상기 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130), 및/또는 보조 축열 히트파이프(125)와 보조 방열 히트파이프(135)는 암나사홀(155, 156) 및 나사산에 의한 나사 결합 방식이 아닌 돌기 결합 방식(도 13 참조)이나 별도의 체결부재를 이용한 결합 방식, 또는 용접 방식으로 열확산부재(150)에 결합될 수도 있을 것이다.Of course, the heat
상기 복수의 보조 축열 히트파이프(125) 및 보조 방열 히트파이프(135)는 축열 히트파이프(120) 및 방열 히트파이프(130)와 마찬가지로 별도의 케이싱(110) 및 축열충전재(140) 내부에 매립될 수 있지만, 단순히 도로 포장체(R) 하부의 지중에 매립될 수도 있을 것이다. 복수의 보조 축열 히트파이프(125)와 보조 방열 히트파이프(135)가 지면에 대해 대략 수평하게 지중에 매설됨으로써 상기 축열 히트파이프(120) 및 방열 히트파이프(130)와 함께 하절기에 축열 성능을 더욱 높이고, 동절기에 방열 성능을 더욱 높일 수 있는 이점을 제공한다. The plurality of auxiliary heat
도 11 및 도 12는 도 4에 도시한 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)의 변형 실시예를 나타낸 것이다. 도 4에 도시한 실시예에서는 상하로 일렬로 배열된 복수의 축열 히트파이프(120) 사이에 제1열전달컨넥터(161)가 설치되고, 상하로 일렬로 배열된 복수의 방열 히트파이프(130) 사이에 제2열전달컨넥터(162)가 설치되며, 제1열전달컨넥터(161)와 제2열전달컨넥터(162)가 개별체로 구성되었지만, 이 실시예에서는 상하로 일렬로 배열된 복수의 축열 히트파이프(120)와 상하로 일렬로 배열된 복수의 방열 히트파이프(130)가 단일한 열전달컨넥터(160)에 함께 결합된다. FIGS. 11 and 12 show modified embodiments of the underground heat storage and
상기 열전달컨넥터(160)는 알루미늄과 같이 열전도성이 우수한 금속 재질로 이루어질 수 있다. 또한 열전달컨넥터(160)의 상부면과 하부면 각각에 내주면에 나사산이 형성된 복수의 암나사홀(167)을 형성하고, 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)의 끝단부에 상기 암나사홀(167)의 나사산에 나선 결합되는 나사산을 형성하여 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)를 열전달컨넥터(160)에 나사 결합 방식으로 결합할 수 있을 것이다. The
물론 이와 다르게 도 13에 도시한 것과 같이 열전달컨넥터(160)의 상부면과 하부면에는 내주면에 록킹홈(165)이 형성된 복수의 결합홈(164)을 형성하고, 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)의 끝단부에 상기 결합홈(164) 내측에서 록킹홈(165)에 탄력적으로 결합하는 록킹돌기(166)를 돌출되게 형성하여 상기 록킹홈(165)과 록킹돌기(166)에 의한 돌기 결합 방식으로 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)를 열전달컨넥터(160)에 용이하게 결합할 수도 있을 것이다. Of course, differently from this, as shown in FIG. 13, a plurality of
혹은 상기한 록킹홈(165)과 록킹돌기(166)에 의한 돌기 결합 방식과, 암나사홀(167)과 나사산 간의 나사 결합 방식을 병행하여 축열 히트파이프(120)와 방열 히트파이프(130)를 열전달컨넥터(160)에 결합할 수도 있을 것이다. Alternatively, the heat
한편 복수의 계간 지중 축열 및 방열 장치(100)는 단순히 지중에 매립될 수 있지만, 지하수의 영향이나 외부로 열이 이동하는 것을 최소화할 수 있도록 하기 위하여 도 14에 도시한 도로 융설 시스템과 같이 복수의 계절간 지중 축열 및 방열 장치(100)가 지중에 매설되는 단열성 재질의 차열챔버(200) 내부에 수용되며, 상기 차열챔버(200) 내부는 충전재(210)로 채워질 수 있다. Meanwhile, the plurality of underground heat storage and
상기 차열챔버(200)는 내면에 단열재(201)가 부설된 콘크리트 또는 금속재 등으로 이루어지거나, 차열챔버(200) 자체가 단열재로 이루어질 수 있다. The
또한 상기 충전재(210)는 토사 또는 그라우트로 이루어질 수 있다. Additionally, the
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will understand the spirit of the present invention as described in the patent claims to be described later. It will be understood that the present invention can be modified and changed in various ways without departing from the technical scope.
R : 도로 포장체 100 : 계간 지중 축열 및 방열 장치
110 : 케이싱 120 : 축열 히트파이프
125 : 보조 축열 히트파이프 130 : 방열 히트파이프
135 : 보조 방열 히트파이프 140 : 축열충전재
150 : 열확산부재 151 : 홈
152 : 탄성부재 155, 156 : 암나사홀
160 : 열전달컨넥터 161 : 제1열전달컨넥터
162 : 제2열전달컨넥터 164 : 결합홈
165 : 록킹홈 166 : 록킹돌기
167 : 암나사홀 170 : 격벽체
181 : 온도센서 182 : 모니터링부
200 : 차열챔버 201 : 단열재
210 : 충전재R: Road pavement body 100: Quarterly underground heat storage and heat dissipation device
110: Casing 120: Heat storage heat pipe
125: Auxiliary heat storage heat pipe 130: Heat dissipation heat pipe
135: Auxiliary heat dissipation heat pipe 140: Heat storage filler
150: heat diffusion member 151: groove
152:
160: heat transfer connector 161: first heat transfer connector
162: second heat transfer connector 164: coupling groove
165: Locking groove 166: Locking protrusion
167: female screw hole 170: partition wall
181: temperature sensor 182: monitoring unit
200: heat shield chamber 201: insulation material
210: Filling material
Claims (14)
상기 케이싱 내부에 수용되어 하절기에 도로 포장체의 열을 흡수하여 하측으로 전달하여 저장하는 축열 히트파이프;
상기 케이싱 내부에 상기 축열 히트파이프와 나란하게 설치되며, 상기 축열 히트파이프와는 반대 방향으로 열이 이동하도록 설치되어 동절기에 상측으로 열을 전달하여 도로 포장체로 방출하는 방열 히트파이프; 및,
상기 케이싱 내부에 충전되어 상기 축열 히트파이프에서 전달되는 열을 저장하고 방열 히트파이프로 열을 전달하는 축열충전재;
를 포함하고,
상기 축열 히트파이프와 방열 히트파이프 각각은 복수가 상하로 일렬로 배열되게 설치되며,
상하로 일렬로 배열된 복수의 축열 히트파이프 사이와 상하로 일렬로 배열된 복수의 방열 히트파이프 사이에 열전도성 재질의 열전달컨넥터가 결합되어 상하로 배열된 복수의 축열 히트파이프 및 방열 히트파이프 간에 열전달이 일어나도록 한 도로 포장체의 계간 지중 축열 및 방열 장치.A casing buried in the ground below the road pavement;
A heat storage heat pipe accommodated inside the casing to absorb heat from the road pavement in the summer and transfer it to the lower side to store it;
A heat dissipation heat pipe installed in parallel with the heat storage heat pipe inside the casing, and installed to move heat in a direction opposite to the heat storage heat pipe, to transfer heat upward in the winter and discharge it to the road pavement; and,
A heat storage filler that is filled inside the casing to store heat transferred from the heat storage heat pipe and transfer the heat to the heat dissipation heat pipe;
Including,
Each of the heat storage heat pipes and the heat dissipation heat pipes is installed in a plurality arranged vertically in a row,
A heat transfer connector made of a thermally conductive material is connected between a plurality of heat storage heat pipes arranged in a line up and down and a plurality of heat dissipation heat pipes arranged in a line up and down to transfer heat between a plurality of heat storage heat pipes and heat dissipation heat pipes arranged in a vertical line. The underground heat storage and heat dissipation device of the road pavement that allows this to happen.
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- 2022-12-23 KR KR1020220183399A patent/KR102622913B1/en active IP Right Grant
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