KR20110046348A - Ｕ자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 자연적인 열저장체 혹은 인공적으로 설치된 열저장체 내부에 설치되고, U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관의 유체 입구 단부 및/또는 출구 단부의 배관이 직접 단열재료로 구성되거나, 또는 이 둘의 사이에 단열 구조를 설치함으로써 온도차를 가진 열전달유체가 배관을 흘러 지나갈 때 동일 측에 인접해 있는 배관 사이에서 온도차 에너지가 손실되는 것을 예방하는U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더를 제시한다.

Description

Ｕ자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더{Thermal Conductive Cylinder Installed With U-Type Core Piping And Loop Piping}
본 발명은, 얕은 층에 위치한 지표 혹은 저수지, 호수, 강, 해양 등의 자연적인 열저장체 또는 인공적으로 설치된 고상, 또는 기상, 또는 액상의 물체로 구성된 열저장체(500)의 내부에 설치되며, U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관의 유체 입구 단부 및/또는 출구 단부의 배관이 직접 단열재료로 구성되거나, 또는 이 둘의 사이에 단열 구조를 설치하여 구성된 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 온도차를 가진 열전달유체가 배관을 흘러 지나갈 때 동일 측에 인접해 있는 입구 단부의 배관 단부와 출구 단부의 배관 단부 사이에서 발생하는 열전달로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 예방하는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더에 관한 것이다.
종래의 U자 모양의 배관으로 구성된 열교환장치의 U자 모양의 배관은, 동일 측단에 인접해 있는 유체 입구 단부의 배관 단부와 유체 출구 단부의 배관 단부 사이에 설치되어 있는데, 이 경우, 온도차를 가진 유체가 흘러 지나갈 때 가깝게 위치하고 있는 관계로 온도차로 인하여 열전도가 발생함에 따라 온도차 에너지가 손실되는 경우가 자주 발생하는 것이 그 문제점이다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 방사형으로 구성된 난방 에너지를 서로 전달하는 U자 모양의 배관에 관한 것으로서, 그 목적은 이러한 방사형으로 구성된 난방 에너지를 서로 전달하는 U자 모양의 배관의 U자 모양의 배관의 입구 단부 및/또는 출구 단부의 배관 단부는 직접 단열재료로 구성하거나, 또는 이 둘의 사이에 단열 구조를 설치하고, 이를 다시 열전도 재료로 구성된 열전달 실린더에 설치함으로써 온도차를 가진 유체가 동일 측에 인접해 있고 온도차를 가진 유체 입구 단부의 배관 단부와 출구 단부의 배관 단부 사이를 흘러 지나갈 때, 온도차로 인하여 열전도가 발생함에 따라 온도차 에너지가 손실되는 것을 예방하는 것에 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명은,
얕은 층에 위치한 지표 혹은 저수지, 호수, 강, 해양 등의 자연적인 열저장체 또는 인공적으로 설치된 고상, 또는 기상, 또는 액상의 물체로 구성된 열저장체(500)의 내부에 설치되며, U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관의 유체 입구 단부 및/또는 출구 단부의 배관은 직접 단열재료로 구성되거나, 또는 이 둘의 사이에는 단열 구조를 설치하는 것에 의하여 구성된 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더로서, 온도차를 가진 열전달유체가 배관을 흘러 지나갈 때 동일 측에 인접해 있는 입구 단부의 배관 단부와 출구 단부의 배관 단부 사이에서 발생하는 열 전달로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 예방하는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더에 있어서,
상기 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더를 구성하는 U자 모양의 배관(100)은,
1) 액상의 유체;
2) 기상의 유체;
3) 액상에서 기상으로 전환된 유체; 및
4) 기상에서 액상으로 전환된 유체;를 포함하고,
상기한 유체들 중에서 한 가지 또는 한 가지 이상의 열전달유체(111)를 통과시키는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더를 제공한다.
도 1은 종래의 U자 모양의 배관(100)을 열저장체(500)에 설치한 실시예의 사시도.
도 2는 종래의 U자 모양의 배관(100)을 기둥형 열전달체(300)에 실치하고, 상기 기둥형 열전달체(300)를 열저장체(500) 내부에 설치한 실시예를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명을 열전달 실린더에는 두 개 또는 두 개 이상의 방사형 단면으로 배치된 U자 모양의 배관이 설치되어 있고, 축 방향에 가까운 핵심부로 집결된 동일한 흐름 방향을 가진 배관들의 외연에는 단열 구조가 설치된 구조에 적용한 것을 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명을 여러 조의 U자 모양의 배관이 공동으로 연결되어 기둥형 열절단체(300)의 핵심부에 설치된 파이프의 직경이 비교적 큰 배관으로 구성된 공동 배관(200)의 유체 제1 출/입구 단부(1101)에 이어지는 구조에 적용한 실시예를 도시한 사시도.
도 6은 도 5의 단면도.
도 7은 본 발명을 파상형으로 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위에 인접한 테두리를 따라 배치된U자 모양의 파상형 배관(600)의 유체 제1출/입구 단부(101)와 유체 제2출/입구 단부(102) 사이의 배관 단부에 적용한 실시예를 도시한 사시도.
도 8은 도 7의 단면도.
도 9는 본 발명을 U자 모양의 파상형 배관(600)의 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부를 기둥형 열전달체(300)의 핵심부에 가까운 위치에 설치하고, 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부를 상기 기둥형 열전달체(300)의 주변에 가까운 위치에 설치함으로써, 이 두 배관 사이의 U자 모양의 파상형 배관(600)은 파상형으로 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위에 인접한 테두리를 따라 배치된 실시예를 도시한 사시도.
도 10은 도 9의 단면도.
도 11은 본 발명을 파상형으로 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위에 인접한 테두리를 따라 배치된 U자 모양의 나선형 배관(800)의 유체 제1출/입구 단부(101)와 유체 제2출/입구 단부(102) 사이의 나선형 배관에 적용한 실시예를 도시한 사시도.
도 12는 도 11의 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 얕은 층에 위치한 지표 혹은 저수지, 호수, 강, 해양 등의 자연적인 열저장체 또는 인공적으로 설치된 고상, 또는 기상, 또는 액상의 물체로 구성된 열저장체(500)의 내부에 설치되며, U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관의 유체 입구 단부 및/또는 출구 단부의 배관은 직접 단열재료로 구성되거나, 또는 이 둘의 사이에는 단열 구조를 설치하는 것에 의하여 구성된 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더로서, 온도차를 가진 열전달유체가 배관을 흘러 지나갈 때 동일 측에 인접해 있는 입구 단부의 배관 단부와 출구 단부의 배관 단부 사이에서 발생하는 열 전달로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 예방하는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더에 있어서,
상기 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더를 구성하는 U자 모양의 배관(100)은,
1) 액상의 유체;
2) 기상의 유체;
3) 액상에서 기상으로 전환된 유체; 및
4) 기상에서 액상으로 전환된 유체;를 포함하고,
상기한 유체들 중에서 한 가지 또는 한 가지 이상의 열전달유체(111)를 통과시키는 것을 특징으로 한다.
종래의 U자 모양의 배관으로 구성된 열교환장치의 U자 모양의 배관은, 동일 측단에 인접해 있는 유체 입구 단부의 배관 단부와 유체 출구 단부의 배관 단부 사이에 설치되어 있는데, 이 경우, 온도차를 가진 유체가 흘러 지나갈 때 근접하게 위치해 있는 관계로 온도차로 인하여 열전도가 발생함에 따라 온도차 에너지가 손실되는 경우가 자주 발생하는 것이 그 문제점이다. 이에 대한 예를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래의 U자 모양의 배관(100)을 열저장체(500)에 설치한 실시예의 사시도이다.
본 실시예에서 상기 U자 모양의 배관(100)의 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 동일 측단에 인접하게 설치된 유체 제2출/입구 단부(102)에 가깝게 위치한 배관 단부를 흘러 지나가는 열전달유체(111)는 온도차를 가질 경우, 이 둘의 사이에는 열전도가 발생함에 따라 온도차 에너지가 손실된다.
도 2는 종래의 U자 모양의 배관(100)을 기둥형 열전달체(300)에 실치하고, 상기 기둥형 열전달체(300)를 열저장체(500) 내부에 설치한 실시예를 도시한 사시도이다.
본 실시예의 경우, 상기 기둥형 열전달체(300)는 얕은 층에 위치한 지표 혹은 저수지, 호수, 강, 해양 등의 자연적인 열저장체, 또는 인공적으로 설치된 고상, 또는 기상, 또는 액상의 물체로 구성된 상기 열저장체(500) 내부의 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더에 설치됨에 따라 U자 모양의 배관의 유체 제1출/입구 단부(101)와 유체 제2출/입구 단부(102)를 흘러 지나가는 열전달유체(111)가 온도차를 가질 경우, 동일 측단에 인접하게 설치된 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 가깝게 위치한 배관 단부와 상기 유체 제2출/입구 단부(102)에 가깝게 위치한 배관 단부의 사이에는 열전도가 발생함에 따라 온도차 에너지가 손실된다.
이에, 본 발명은, 얕은 층에 위치한 지표 혹은 저수지, 호수, 강, 해양 등의 자연적인 열저장체 또는 인공적으로 설치된 고상, 또는 기상, 또는 액상의 물체로 구성된 열저장체(500)의 내부에 설치된U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관의 유체 입구 단부 및/또는 출구 단부의 배관 단부는 직접 단열재료로 구성되거나, 또는 이 둘의 사이에는 단열 구조를 설치하는 것에 의하여 본 발명에 따른 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더가 구성됨으로써, 온도차를 가진 열전달유체가 배관을 흘러 지나갈 때 동일 측에 인접해 있는 입구 단부의 배관 단부와 출구 단부의 배관 단부 사이에서 발생하는 열 전달로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 예방하는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더를 제시한다.
도 3은 본 발명을 열전달 실린더에는 두 개 또는 두 개 이상의 방사형 단면으로 배치된 U자 모양의 배관이 설치되어 있고, 축 방향의 핵심부에 가깝게 집결된 동일한 흐름 방향을 가진 배관들의 외연에는 단열 구조가 설치된 구조에 적용한 것을 도시한 것으로서, 도 4는 도 3의 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 그 구성은, U자 모양의 배관(100);과 기둥형 열전달체(300); 및 단열장치(400);를 포함하여 이루어진다.
상기 U자 모양의 배관(100)은 열전달유체(111)를 통과시키는 U자 모양의 관상체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기U자 모양의 배관(100)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 각각의 U자 모양의 배관(100)에는 유체 제1출/입구 단부(101) 및 유체 제2출/입구 단부(102)가 구비되는 것에 있어서, 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 가깝게 위치한 배관 단부를 가깝게 집결하여 상기 기둥형 열전달체(300)의 핵심부에 설치하며, 상기 유체 제2출/입구 단부(102)에 가깝게 위치한 배관 단부를 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 외연을 따라 주위 테두리에 가까운 위치에 설치하고 방사형으로 배설하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 배관(100) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기 기둥형 열전달체(300) 축 방향의 핵심부에 가깝게 집결되어 설치된 상기 각각의 U자 모양의 배관(100)에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 각각의 U자 모양의 배관(100)에 인접해 있는 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치되거나, 또는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 인접해 있는 배관 단부를 직접 단열재료로 제작하거나, 또는 단열재료를 끼워 설치하는 것이 바람직하다.
이러한 단열장치(400)는 상기 동일한 U자 모양의 배관(100)의 동일 측단에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 대폭 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더에 있어서, 여러 조의 U자 모양의 배관이 공동으로 연결되어 기둥형 열절단체(300)의 핵심부에 설치된 파이프의 직경이 비교적 큰 배관으로 구성된 공동 배관(200)의 유체 제1 출입구 단부(1101)에 이어지며, 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위를 따라 방사형으로 상기 유체 제2출/입구 단부(102)를 설치할 수 있다.
도 5는 본 발명을 여러 조의 U자 모양의 배관이 공동으로 연결되어 기둥형 열절단체(300)의 핵심부에 설치된 파이프의 직경이 비교적 큰 배관으로 구성된 공동 배관(200)의 유체 제1 출/입구 단부(1101)에 이어지는 구조에 적용한 실시예를 도시한 것으로서, 도 6은 도 5의 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 그 주요 구성은, U자 모양의 배관(100);과 기둥형 열전달체(300); 및 단열장치(400);를 포함하여 이루어진다.
상기 U자 모양의 배관(100)은 열전달유체(111)를 통과시키는 적어도 두 개의 U자 모양의 관상체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각각의 U자 모양의 배관(100)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 각각의 U자 모양의 배관(100)에는 공동으로 연결되어 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 핵심부에 설치된 파이프의 직경이 비교적 큰 배관으로 구성된 공동 배관(200)의 상기 유체 제1출/입구 단부(1101) 및 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위를 따라 방사형으로 설치된 상기 유체 제2출/입구 단부(102) 및 배관 단부가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공동 배관(200)의 상기 유체 제1출/입구 단부(1101)는 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 핵심부에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 각각의 U자 모양의 배관(100)과 가깝게 위치한 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에는 상기 단열장치(400)가 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 조의 U자 모양의 배관(100)의 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부는 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 주변의 테두리에 가까운 위치에 각각 배설되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 배관(100) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기U자 모양의 배관(100)의 상기 유체 제2출/입구 단부(102)에 인접해 있는 배관 단부와 상기 공동 배관(200)의 상기 유체 제1출/입구 단부(1101)에 인접해 있는 배관 단부의 사이에 설치되거나, 또는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 인접해 있는 배관을 직접 단열재료로 제작하거나, 또는 단열재료를 끼워 설치하는 것이 바람직하다.
이러한 단열장치(400)는 상기 공동 배관(200)의 상기 유체 제1출/입구 단부(1101)의 배관 단부와 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 7은 본 발명을 파상형으로 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위에 인접한 테두리를 따라 배치된U자 모양의 파상형 배관(600)의 유체 제1출/입구 단부(101)와 유체 제2출/입구 단부(102) 사이의 배관 단부에 적용한 실시예를 도시한 것으로서, 도 8은 도 7의 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 그 주요 구성은, U자 모양의 파상형 배관(600);과 기둥형 열전달체(300); 및 단열장치(400);를 포함하여 이루어진다.
상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 열전달유체(111)를 통과시키는 U자 모양의 파상관체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 물결 모양으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 주위의 테두리에 가까운 위치에 상,하 물결 모양으로 굴곡되어 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)의 양단에는 서로 이어져 있는 유체 제1출/입구 단부(101) 및 유체 제2출/입구 단부(102)가 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 핵심부에 가깝게 집결되어 설치된 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)에 인접해 있는 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치되거나, 또는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 가깝게 위치한 배관을 직접 단열재료로 제작하거나, 또는 단열재료를 끼워 설치하는 것이 바람직하다.
이러한 단열장치(400)는 상기 동일한 U자 모양의 파상형 배관(600)의 동일 측단에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 대폭 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 9는 본 발명을 U자 모양의 파상형 배관(600)의 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부를 기둥형 열전달체(300)의 핵심부에 가까운 위치에 설치하고, 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부를 상기 기둥형 열전달체(300)의 주변에 가까운 위치에 설치하며, 이 두 배관 단부 사이의 U자 모양의 파상형 배관(600)은 파상형으로 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위를 따라 테두리에 가까운 위치에 배설되는 구조에 적용한 실시예를 도시한 것으로서, 도 10은 도 9의 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 그 주요 구성은, U자 모양의 파상형 배관(600);과 기둥형 열전달체(300); 및 단열장치(400);를 포함하여 이루어진다.
상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 열전달유체(111)를 통과시키는 U자 모양의 파상관체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 물결 모양으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 주위의 테두리에 가까운 위치에 상,하 물결 모양으로 굴곡되어 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)의 양단에는 서로 이어져 있는 유체 제1출/입구 단부(101) 및 유체 제2출/입구 단부(102)가 구비되는 것에 있어서, 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부는 상기 기둥형 열전달체(300)의 중심에 가깝게 설치되고, 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부는 상기 기둥형 열전달체(300)의 주변에 가깝게 설치되며, 이 두 배관 단부 사이의 위치한 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 파상형으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위을 따라 테두리 근처에 배설되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기 기둥형 열전달체(300) 축 방향의 핵심부에 가깝게 집결되어 설치된 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)에 인접해 있는 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치되거나, 또는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 가깝게 위치한 배관을 직접 단열재료로 제작하거나, 또는 단열재료를 끼워 설치하는 것이 바람직하다.
이러한 단열장치(400)는 상기 동일한 U자 모양의 파상형 배관(600)의 동일 측단에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 대폭 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 11은 본 발명을 파상형으로 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위에 인접한 테두리를 따라 배치된 U자 모양의 나선형 배관(800)의 유체 제1출/입구 단부(101)와 유체 제2출/입구 단부(102) 사이의 나선형 배관에 적용한 실시예를 도시한 것으로서, 도 12는 도 11의 단면도이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 그 주요 구성은, U자 모양의 나선형 배관(800);과 기둥형 열전달체(300); 및 단열장치(400);를 포함하여 이루어진다.
상기 U자 모양의 나선형 배관(800)은 열전달유체(111)를 통과시키는 U자 모양의 파상관체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기U자 모양의 나선형 배관(800)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)은 나선형으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 주위의 테두리에 인접한 위치에 배설되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)의 양단에는 서로 이어져 있는 유체 제1출/입구 단부(101) 및 유체 제2출/입구 단부(102)가 구비되는 것에 있어서, 상기 유체 제1출/입구 단부(101)는 나선형 구조 중심부의 상단에 설치되고, 이는 U자 모양의 나선형 배관의 중심배관(700)을 경유하여 상기U자 모양의 나선형 배관(800)의 하단부로 직접 이어져 있으며, 상기 유체 제2출/입구 단부(102)는 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)의 나선형으로 위로 상승하는 상단에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 나선형 배관(800) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)의 상기 기둥형 열전달체(300) 축 방향의 핵심부에서 위로 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 이어지는 상기 U자 모양의 나선형 배관의 중심배관(700)의 배관 단부는 직접 단열재료로 제작되거나, 또는 단열재료를 끼워 설치할 수 있거나, 또는 상기 기둥형 열전달체(300) 주위의 테두리를 따라 나선형으로 위로 상승하는 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)과 상기 U자 모양의 나선형 배관의 중심배관(700)의 배관 단부의 사이에는 상기 단열장치(400)가 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 단열장치(400)는 상기 동일한 U자 모양의 나선형 배관(800)의 하단부 중심에서 위로 상기 유체 제1출/입구 단부(101)로 이어지는 상기 U자 모양의 나선형 배관의 중심배관(700)과 상기 유체 제2출/입구 단부(102)로 이어지는 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 대폭 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
100 : U자 모양의 배관 101 : 유체 제1출/입구 단부
102 : 유체 제2출/입구 단부 111 : 열전달유체
200 : 공동 배관 300 : 기둥형 열전달체
400 : 단열장치 500 : 열저장체
600 : U자 모양의 파상형 배관
700 : U자 모양의 나선형 배관의 중심배관
800 : U자 모양의 나선형 배관 1101 : 유체 제1출/입구 단부

Claims (6)

  1. 얕은 층에 위치한 지표 혹은 저수지, 호수, 강, 해양 등의 자연적인 열저장체 또는 인공적으로 설치된 고상, 또는 기상, 또는 액상의 물체로 구성된 열저장체(500)의 내부에 설치되며, U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관의 유체 입구 단부 및/또는 출구 단부의 배관은 직접 단열재료로 구성되거나, 또는 이 둘의 사이에는 단열 구조를 설치하는 것에 의하여 구성된 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더로서, 온도차를 가진 열전달유체가 배관을 흘러 지나갈 때 동일 측에 인접해 있는 입구 단부의 배관 단부와 출구 단부의 배관 단부 사이에서 발생하는 열 전달로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 예방하는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더에 있어서,
    상기 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더를 구성하는 U자 모양의 배관(100)은,
    1) 액상의 유체;
    2) 기상의 유체;
    3) 액상에서 기상으로 전환된 유체; 및
    4) 기상에서 액상으로 전환된 유체;를 포함하고,
    상기한 유체들 중에서 한 가지 또는 한 가지 이상의 열전달유체(111)를 통과시키는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더.
  2. 제1항에 있어서,
    열전달 실린더에는 두 개 또는 두 개 이상의 방사형 단면으로 배치된 U자 모양의 배관이 설치되어 있고, 축 방향의 핵심부에 가깝게 집결된 동일한 흐름 방향을 가진 배관들의 주위에는 단열장치가 설치된 구조에 적용함에 있어서,
    그 주요 구성은, 상기 U자 모양의 배관(100);과 기둥형 열전달체(300); 및 단열장치(400);를 포함하여 이루어지고,
    상기 U자 모양의 배관(100)은 상기 열전달유체(111)를 통과시키는 U자 모양의 관상체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되고,
    상기U자 모양의 배관(100)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되며,
    상기 각각의 U자 모양의 배관(100)에는 유체 제1출/입구 단부(101) 및 유체 제2출/입구 단부(102)가 구비되는 것에 있어서, 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 가깝게 위치한 배관 단부를 가깝게 집결하여 상기 기둥형 열전달체(300)의 핵심부에 설치하며, 상기 유체 제2출/입구 단부(102)에 가깝게 위치한 배관 단부를 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 외연을 따라 주위 테두리에 가까운 위치에 설치하고 방사형으로 배설되고,
    상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 배관(100) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용되며,
    상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기 기둥형 열전달체(300) 축 방향의 핵심부에 가깝게 집결되어 설치된 상기 각각의 U자 모양의 배관(100)에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 각각의 U자 모양의 배관(100)에 인접해 있는 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치되거나, 또는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 인접해 있는 배관 단부를 직접 단열재료로 제작하거나, 또는 단열재료를 끼워 설치되고,
    이러한 단열장치(400)는 상기 동일한 U자 모양의 배관(100)의 동일 측단에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 대폭 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더.
  3. 제1항에 있어서,
    여러 조의 U자 모양의 배관이 공동으로 연결되어 상기 기둥형 열절단체(300)의 핵심부에 설치된 파이프의 직경이 비교적 큰 배관으로 구성된 공동 배관(200)의 상기 유체 제1 출/입구 단부(1101)에 이어지는 구조에 적용함에 있어서,
    그 주요 구성은, 상기 U자 모양의 배관(100)과; 상기 기둥형 열전달체(300); 및 상기 단열장치(400);를 포함하여 이루어지고,
    상기 U자 모양의 배관(100)은 상기 열전달유체(111)를 통과시키는 적어도 두 개의 U자 모양의 관상체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되고,
    상기 각각의 U자 모양의 배관(100)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되며,
    상기 각각의 U자 모양의 배관(100)에는 공동으로 연결되어 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 핵심부에 설치된 파이프의 직경이 비교적 큰 배관으로 구성된 공동 배관(200)의 상기 유체 제1출/입구 단부(1101) 및 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위를 따라 방사형으로 설치된 상기 유체 제2출/입구 단부(102) 및 배관 단부가 구비되고,
    상기 공동 배관(200)의 상기 유체 제1출/입구 단부(1101)는 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 핵심부에 설치되며,
    상기 각각의 U자 모양의 배관(100)과 가깝게 위치한 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에는 상기 단열장치(400)가 설치되며,
    상기 각 조의 U자 모양의 배관(100)의 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부는 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 주변의 테두리에 가까운 위치에 각각 배설되며,
    상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 배관(100) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용되고,
    상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기U자 모양의 배관(100)의 상기 유체 제2출/입구 단부(102)에 인접해 있는 배관 단부와 상기 공동 배관(200)의 상기 유체 제1출/입구 단부(1101)에 인접해 있는 배관 단부의 사이에 설치되거나, 또는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 인접해 있는 배관을 직접 단열재료로 제작하거나, 또는 단열재료를 끼워 설치하며,
    이러한 단열장치(400)는 상기 공동 배관(200)의 상기 유체 제1출/입구 단부(1101)의 배관 단부와 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더.
  4. 제1항에 있어서,
    파상형으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위에 인접한 테두리를 따라 배치된 U자 모양의 파상형 배관(600)의 상기 유체 제1출/입구 단부(101)와 상기 유체 제2출/입구 단부(102) 사이의 배관 단부에 적용함에 있어서,
    그 주요 구성은, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600);과 상기 기둥형 열전달체(300); 및 상기 단열장치(400);를 포함하여 이루어지고,
    상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 열전달유체(111)를 통과시키는 U자 모양의 파상관체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되고,
    상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되며,
    상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 물결 모양으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 주위의 테두리에 가까운 위치에 상,하 물결 모양으로 굴곡되어 설치되고,
    상기 U자 모양의 파상형 배관(600)의 양단에는 서로 이어져 있는 유체 제1출/입구 단부(101) 및 유체 제2출/입구 단부(102)가 구비되며,
    상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용하며,
    상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 핵심부에 가깝게 집결되어 설치된 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)에 인접해 있는 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치되거나, 또는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 가깝게 위치한 배관을 직접 단열재료로 제작하거나, 또는 단열재료를 끼워 설치하며,
    이러한 단열장치(400)는 상기 동일한 U자 모양의 파상형 배관(600)의 동일 측단에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 대폭 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 U자 모양의 파상형 배관(600)의 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부를 상기 기둥형 열전달체(300)의 핵심부에 가까운 위치에 설치하고, 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부를 상기 기둥형 열전달체(300)의 주변에 가까운 위치에 설치하며, 이 두 배관 단부 사이의 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 파상형으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위를 따라 테두리에 가까운 위치에 배설되는 구조에 적용함에 있어서,
    그 주요 구성은, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600);과 상기 기둥형 열전달체(300); 및 상기 단열장치(400);를 포함하여 이루어지고,
    상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 상기 열전달유체(111)를 통과시키는 U자 모양의 파상관체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되고,
    상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되며,
    상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 물결 모양으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 주위의 테두리에 가까운 위치에 상,하 물결 모양으로 굴곡되어 설치되고,
    상기 U자 모양의 파상형 배관(600)의 양단에는 서로 이어져 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101) 및 상기 유체 제2출/입구 단부(102)가 구비되는 것에 있어서, 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부는 상기 기둥형 열전달체(300)의 중심에 가깝게 설치되고, 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부는 상기 기둥형 열전달체(300)의 주변에 가깝게 설치되며, 이 두 배관 단부 사이의 위치한 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)은 파상형으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향의 주위을 따라 테두리 근처에 배설되며,
    상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 파상형 배관(600) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용하며,
    상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기 기둥형 열전달체(300) 축 방향의 핵심부에 가깝게 집결되어 설치된 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 U자 모양의 파상형 배관(600)에 인접해 있는 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치되거나, 또는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 가깝게 위치한 배관을 직접 단열재료로 제작하거나, 또는 단열재료를 끼워 설치하며,
    이러한 단열장치(400)는 상기 동일한 U자 모양의 파상형 배관(600)의 동일 측단에 인접해 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101)의 배관 단부와 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 배관 단부의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 대폭 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더.
  6. 제1항에 있어서,
    그 주요 구성은, U자 모양의 나선형 배관(800);과 상기 기둥형 열전달체(300); 및 상기 단열장치(400);를 포함하여 이루어지고,
    상기 U자 모양의 나선형 배관(800)은 상기 열전달유체(111)를 통과시키는 U자 모양의 파상관체로 형성된 것으로서, 상기 열전달유체(111)를 통과시키는데 사용되고,
    상기U자 모양의 나선형 배관(800)은 고상의 물체, 또는 겔상의 물체로 구성된 상기 기둥형 열전달체(300)에 설치되며,
    상기 U자 모양의 나선형 배관(800)은 나선형으로 상기 기둥형 열전달체(300)의 축 방향 주위의 테두리에 인접한 위치에 배설되고,
    상기 U자 모양의 나선형 배관(800)의 양단에는 서로 이어져 있는 상기 유체 제1출/입구 단부(101) 및 상기 유체 제2출/입구 단부(102)가 구비되는 것에 있어서, 상기 유체 제1출/입구 단부(101)는 나선형 구조 중심부의 상단에 설치되고, 이는 U자 모양의 나선형 배관의 중심배관(700)을 경유하여 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)의 하단부로 직접 이어져 있으며, 상기 유체 제2출/입구 단부(102)는 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)의 나선형으로 위로 상승하는 상단에 설치되며,
    상기 기둥형 열전달체(300)는 열전도성 재료로 구성된 것으로서, 원형, 또는 타원형, 또는 직사각형, 또는 장방형, 또는 별모양 등의 각종 기하학적 형상의 단면으로 구성된 기둥형 구조를 가지며, 상기 U자 모양의 나선형 배관(800) 및 상기 단열장치(400)를 감싸는데 사용하며,
    상기 단열장치(400)는 단열 효과를 가진 고체, 또는 굴곡체, 또는 발포체, 또는 밀봉된 겔체, 또는 기체, 또는 액체, 또는 진공 상태를 이루는 구조로 구성된 열차단 구조로서, 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)의 상기 기둥형 열전달체(300) 축 방향의 핵심부에서 위로 상기 유체 제1출/입구 단부(101)에 이어지는 상기 U자 모양의 나선형 배관의 중심배관(700)의 배관 단부는 직접 단열재료로 제작되거나, 또는 단열재료를 끼워 설치할 수 있거나, 또는 상기 기둥형 열전달체(300) 주위의 테두리를 따라 나선형으로 위로 상승하는 상기 유체 제2출/입구 단부(102)의 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)과 상기 U자 모양의 나선형 배관의 중심배관(700)의 배관 단부의 사이에는 상기 단열장치(400)가 설치되며,
    이러한 단열장치(400)는 상기 동일한 U자 모양의 나선형 배관(800)의 하단부 중심에서 위로 상기 유체 제1출/입구 단부(101)로 이어지는 상기 U자 모양의 나선형 배관의 중심배관(700)과 상기 유체 제2출/입구 단부(102)로 이어지는 상기 U자 모양의 나선형 배관(800)의 사이에 설치됨으로써 열전도로 인하여 온도차 에너지가 손실되는 것을 대폭 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 U자 모양의 핵심 배관 및 루프 배관이 내장된 열전달 실린더.
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