KR200444605Y1 - 삼중관용 스페이서 - Google Patents

Abstract

삼중관용 스페이서가 개시된다.

개시되는 삼중관용 스페이서는 지열 교환을 위해 지중에 천공된 홀에 삽입되는 관의 끝이 U자로 형성된 세 쌍의 배관- 삼중관(triple pipe)-을 고정할 수 있는 것으로서,

상기 삼중관의 각 관이 서로 이격되도록, 서로 이격되게 배치된 적어도 세 쌍의 그립(grip); 및 상기 적어도 세 쌍의 그립이 서로 이격되도록 지지된 스페이서 몸체;를 포함하고,

상기 적어도 세 쌍의 그립은 상기 적어도 세 쌍의 그립의 중심을 정점으로 하는 가상의 원주를 따라 같은 방향으로 개구되는 것을 특징으로 한다.

개시되는 삼중관용 스페이서에 의하면, 삼중관의 열교환 성능이 원활하게 발휘될 수 있고, 다른 방식- 이중관(double pipe)-에 비해 열교환 능력이 상대적으로 우수한 삼중관 방식이 현장에서 보다 용이하게 시공 및 적용될 수 있으며, 삼중관용 스페이서에 의해 고정된 삼중관의 열교환 성능이 보다 향상될 수 있고, 삼중관이 안정적인 자세를 유지할 수 있는 장점이 있다.

삼중관, 스페이서, 그립, 지열 교환

Description

삼중관용 스페이서{Spacer for triple pipe}

본 고안은 스페이서에 관한 것으로서, 상세히는, 삼중관용 스페이서에 관한 것이다.

최근 화석연료의 과다사용으로 야기된 에너지 고갈 및 환경문제가 세계적인 당면 과제로 대두됨에 따라, 그 해결 방안으로 신재생 에너지의 사용 비중을 높이기 위한 노력이 계속되고 있다.

이러한 신재생 에너지 중 지열 냉난방 시스템이 상당한 비중을 차지하고 있고, 점점 그 보급이 확대되고 있다. 이러한 지열 냉난방 시스템의 장점은 친환경성, 경제성, 편리성 등이 있다.

이러한 지열을 이용한 냉난방 시스템의 공법으로는 수직 밀폐형과, 우물형(standing column well, SCW) 공법이 있다.

우물형 공법은 경제성, 효율성, 편리성, 친환경성을 모두 갖춘 우수한 시스템으로, 지하 300 내지 500m 깊이까지 천공하여, 그 천공에 지중 열교환기를 설치하는 방식이다. 이러한 방식에 의하면, 17 내지 23℃의 지중 열원을 사용하여, 히트펌프를 통해 열교환함으로써, 그 수명이 반영구적일 뿐만 아니라, 시공 단가도 상대적으로 낮은 장점이 있다.

수직 밀폐형은 안전성 및 친환경성에서 우수하나, 우물형 공법에 비하여 그 천공의 개수가 많아서, 그 시공에 소요되는 비용이 높은 것이 단점이다.

이러한 시공 비용을 감소시키기 위하여, 열교환이 가능한 관을 싱글(single), 더블(double), 트리플(triple) 등으로 천공에 삽입하게 되는데, 트리플이 삼중관으로, 다른 방식에 비해 열교환 능력이 상대적으로 우수하여, 현장 적용에 대한 시도가 계속되고 있다.

그러나, 이러한 삼중관을 천공에 삽입할 때, 그러한 삼중관이 서로 꼬이거나 밀착되는 등 서로간의 간섭이 발생될 수 있다. 이러한 간섭이 발생되면, 삼중관의 열교환 능력이 현저히 저하될 수 있고, 이러한 요인 등으로 인해 삼중관 방식이 그 장점에도 불구하고 현장에 쉽게 적용되지 못하고 있다.

본 고안은 삼중관의 상호 간섭을 최소화하면서 삼중관이 시공될 수 있는 구조를 가진 삼중관용 스페이서를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 고안의 일 측면에 따른 삼중관용 스페이서는 지열 교환을 위해 지중에 천공된 홀에 삽입되는 삼중관(triple pipe)을 고정할 수 있는 것으로서,

상기 삼중관의 각 관이 서로 이격되도록, 서로 이격되게 배치된 적어도 세 쌍의 그립(grip); 및 상기 적어도 세 쌍의 그립이 서로 이격되도록 지지된 스페이서 몸체;를 포함하고,

상기 적어도 세 쌍의 그립은 상기 적어도 세 쌍의 그립의 중심을 정점으로 하는 가상의 원주를 따라 같은 방향으로 개구되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 측면에 따른 삼중관용 스페이서에 의하면, 삼중관이 삼중관용 스페이서에 의해 지지될 수 있어서, 삼중관이 서로 꼬이거나 밀착되는 등 서로간에 발생될 수 있는 간섭이 방지될 수 있다. 따라서, 삼중관의 열교환 성능이 원활하게 발휘될 수 있고, 다른 방식에 비해 열교환 능력이 상대적으로 우수한 삼중관 방식이 현장에서 보다 용이하게 시공 및 적용될 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 삼중관용 스페이서에 의하면, 다수 개의 삼중관용 스페이서 중 일부 삼중관용 스페이서를 뒤집어서, 그 개구된 방향을 반대로 한 다음, 삼중관의 각 관과 결합시킬 수 있다. 그러면, 다수 개의 삼중관용 스페이서가 서로 반전되는 형상으로 삼중관을 고정할 수 있어서, 동일한 개구 방향으로 잡을 때보다 삼중관이 안정적인 자세를 유지할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서에 대하여 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서의 상면을 보이는 사시도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서의 하면을 보이는 사시도이고, 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서의 평면도이고, 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서의 배면도이다.

도 1 내지 도 4를 함께 참조하여, 본 실시예에 따른 삼중관용 스페이서에 대하여 설명한다.

본 실시예에 따른 삼중관용 스페이서(100)는 지열 교환을 위해 지중에 천공된 홀에 삽입되는 삼중관(triple pipe)(10)을 잡아서 고정할 수 있는 것으로서,

이러한 삼중관용 스페이서(100)는 상기 삼중관(10)의 각 관이 서로 이격되도록, 서로 이격되게 배치된 적어도 세 쌍의 그립(grip)(130)과, 상기 적어도 세 쌍의 그립(130)이 서로 이격되도록 지지된 스페이서 몸체(110)를 포함하고,

상기 적어도 세 쌍의 그립(130)은 상기 적어도 세 쌍의 그립(130)의 중심을 정점으로 하는 가상의 원주를 따라 같은 방향으로 개구되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 그립(130)은 여섯 개가 포함되고, 상기 여섯 개의 그립(130) 중 각 두 개가 서로 대칭되는 지점에서 쌍(pair)을 이루도록 배치될 수 있 다.

여기서, 상기 그립(130)이 여섯 개로 구성된 것은 예시적인 것이고, 본 고안의 사상이 여기에 제한되는 것은 아니며, 다른 다양한 실시예가 제시될 수 있음을 밝혀 둔다.

상기 여섯 개의 그립(130)은 동일한 방향으로 개구되도록, 상기 스페이서 몸체(110)에 고정된 형상을 이룬다. 그러면, 삼중관(10)의 각 관 사이의 공간에 상기 삼중관용 스페이서(100)를 위치시킨 다음, 상기 여섯 개의 그립(130) 중 세 쌍의 그립(130)에 상기 삼중관(10)의 각 관을 끼울 수 있다.

이러한 작업에서, 상기 삼중관용 스페이서(100)는 다수 개가 사용되어, 소정 간격으로 이격되는 위치에서 상기 삼중관(10)에 결합될 수 있다. 상기 삼중관용 스페이서(100)가 결합된 상기 삼중관(10)을 천공에 삽입함으로써, 상기 삼중관(10)의 설치 작업이 용이하게 수행될 수 있다.

상기 그립(130)에는 그립 연결부(131)와, 그립 말단부(132)와, 그립 홀(133)이 형성된다. 상기와 같이 구성되는 그립(130)은 상기 삼중관(10)의 각 관의 외경에 대응되는 내경으로 형성되고, 소정 면적의 만곡된 형상을 이룬다.

이러한 형상으로 형성되면, 상기 그립(130)은 그 내부에 삽입되는 삼중관(10) 중 하나의 관과 면접촉을 하게 된다. 따라서, 상기 삽입된 관이 상기 그립(130)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.

이러한 면접촉이 이루어지도록, 상기 그립(130)의 길이방향 높이는 상기 삼중관(10)에 고정되는 관 직경의 한 배 내지 두 배 정도가 되도록 형성할 수 있다.

상기 그립 연결부(131)는 상기 스페이서 몸체(110)에서 돌출된 부분에 연결 되는 부분이다. 그리고, 상기 그립 말단부(132) 사이에는 소정 크기로 개구된 그립 홀(133)이 형성된다.

상기 그립 홀(133)에 상기 삼중관(10)의 각 관이 삽입될 수 있다. 상기 그립 홀(133)의 개방된 부분의 길이는 상기 삼중관(10)의 각 관의 외경보다 소정 크기만큼 작게 형성된다. 그리고, 상기 그립 홀(133)의 개방된 부분은 탄성을 가지도록 형성된다.

상기와 같이 형성되면, 상기 삼중관(10)의 각 관이 상기 탄성이 있는 홀의 그립(130)에 용이하게 결합될 수 있고, 결합 후 상기 그립(130)이 상기 삼중관(10)을 조여줌에 따라, 상기 삼중관(10)이 상기 그립(130)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.

상기 그립(130)은 별도로 제조된 후 상기 스페이서 몸체(110)에 결합될 수도 있고, 그 제조의 편의를 위하여, 상기 그립(130)은 상기 스페이서 몸체(110)와 일체로 성형될 수도 있다.

상기 그립(130) 및 상기 스페이서 몸체(110)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 등의 열가소성 수지 및 금속 재질 등으로 이루어질 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스페이서 몸체(110)의 두께는 상기 그립(130)의 두께보다 얇게 형성된다.

상기 스페이서 몸체(110)의 대략 중앙부에는 스페이서 홀(120)이 형성된다. 이러한 스페이서 홀(120)이 형성됨에 따라, 상기 삼중관용 스페이서(100)가 경량화될 수 있다. 그리고, 상기 삼중관(10)이 상기 삼중관용 스페이서(100)에 의해 지지된 다음 천공 속으로 투입되는 그라우팅(grouting) 재료가 상기 스페이서 홀(120)을 통해 천공 하부까지 신속하게 전달될 수 있으므로, 상기 삼중관(10)의 시공이 용이해질 수 있다.

상기 그립(130), 상세히는 상기 그립 연결부(131)와 상기 스페이서 몸체(110)의 연결 부분에는 상기 그립 연결부(131)의 외주면을 따라 상기 스페이서 몸체(110) 내측으로 함몰된 함몰부(140)가 형성될 수 있다. 이러한 함몰부(140)가 형성됨에 따라, 상기 그립(130)과 상기 스페이서 몸체(110)의 연결 부분에서 발생될 수 있는 응력 집중 현상을 방지하고, 응력을 분산시킬 수 있으므로, 상기 연결 부분에서의 크랙(crack) 발생이 방지될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 삼중관용 스페이서(100)에 의하면, 삼중관(10)이 상기 삼중관용 스페이서(100)에 의해 지지될 수 있어서, 상기 삼중관(10)이 서로 꼬이거나 밀착되는 등 서로간에 발생될 수 있는 간섭이 방지될 수 있다. 따라서, 상기 삼중관(10)의 열교환 성능이 원활하게 발휘될 수 있고, 다른 방식에 비해 열교환 능력이 상대적으로 우수한 상기 삼중관(10) 방식이 현장에서 보다 용이하게 시공 및 적용될 수 있다.

또한, 상기 삼중관용 스페이서(100)가 열교환 가능하므로, 상기 삼중관용 스페이서(100)에 의해 고정된 삼중관(10)의 열교환 성능이 향상될 수 있다.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서에 삼중관을 결합하기 전의 모습을 보이는 사시도이고, 도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서에 삼중관을 결합한 모습을 보이는 사시도이다.

도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 삼중관용 스페이서(100)의 그립들 중 세 쌍의 그립(130)에 삼중관(10)의 각 관이 삽입된다.

상기 삼중관(10)의 각 관 사이의 간격이 유지될 수 있도록, 상기 삼중관(10)의 각 관과 결합되는 그립(130)과, 빈 그립(130)이 교대로 위치되도록, 상기 삼중 관(10)의 각 관이 상기 삼중관용 스페이서(100)와 결합될 수 있다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 다수 개의 삼중관용 스페이서(100) 중 일부 삼중관용 스페이서(100)를 뒤집어서, 그 개구된 방향을 반대로 한 다음, 상기 삼중관(10)의 각 관과 결합시킬 수 있다. 그러면, 상기 다수 개의 삼중관용 스페이서(100)가 서로 반전되는 형상으로 상기 삼중관(10)을 잡을 수 있어서, 동일한 개구 방향으로 잡을 때보다 상기 삼중관(10)이 안정적인 자세를 유지할 수 있다.

이러한 다수 개의 삼중관용 스페이서(100) 중 개구된 방향이 반전된 스페이서(100)와, 정방향의 스페이서(100)가 서로 교대로 배치되어, 상기 삼중관(10)에 결합될 수 있다.그러면, 상기 그립(130)의 개방된 방향이 서로 교차되도록 형성될 수 있다.

상기에서 본 고안은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 고안의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

본 고안의 일 측면에 따른 삼중관용 스페이서에 의하면, 다른 방식에 비해 열교환 능력이 상대적으로 우수한 삼중관 방식이 현장에서 보다 용이하게 시공 및 적용될 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서의 상면을 보이는 사시도.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서의 하면을 보이는 사시도.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서의 평면도.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서의 배면도.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서에 삼중관을 결합하기 전의 모습을 보이는 사시도.

도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 삼중관용 스페이서에 삼중관을 결합한 모습을 보이는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 삼중관용 스페이서 110 : 스페이서 몸체

120 : 스페이서 홀 130 : 그립

131 : 그립 연결부 132 : 그립 말단부

133 : 그립 홀 140 : 함몰부

Claims (5)

1. 지열 교환을 위해 지중에 천공된 홀에 삽입되는 삼중관(triple pipe)을 잡을 수 있는 삼중관용 스페이서에 있어서,

   상기 삼중관의 각 관이 서로 이격되도록 서로 이격되게 배치되는 세 쌍의 그립(grip); 및

   상기 세 쌍의 그립이 서로 이격되도록 지지된 스페이서 몸체;를 포함하고,

   상기 세 쌍의 그립은 상기 세 쌍의 그립의 중심을 정점으로 하는 가상의 원주를 따라 같은 방향으로 개구되며,

   상기 삼중관의 각 관이 삽입될 수 있도록 상기 그립의 개구된 부분은 탄성을 가지고,

   상기 스페이서 몸체에는 상기 그립에 결합된 상기 삼중관이 상기 지중에 천공된 홀에 삽입된 상태에서 상기 지중에 천공된 홀에 투입되는 그라우팅(grouting) 재료가 통과하는 통로가 되는 스페이서 홀이 형성되며,

   상기 스페이서 몸체의 두께는 상기 세 쌍의 그립의 두께보다 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 삼중관용 스페이서.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   크랙(crack)이 방지되도록, 상기 그립과, 상기 스페이서 몸체의 연결 부분에는 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 삼중관용 스페이서.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 그립의 개방된 방향이 서로 교차되도록, 상기 삼중관용 스페이서는 다수 개가 서로 반전되는 형상으로 상기 삼중관을 잡도록 설치되는 것을 특징으로 하는 삼중관용 스페이서.

Images