KR20160082634A - Device for connecting and sealing terrestrial heat pipe and terrestrial heat pipe assembly and construction method using heat pipe assembly - Google Patents

Device for connecting and sealing terrestrial heat pipe and terrestrial heat pipe assembly and construction method using heat pipe assembly Download PDF

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Abstract

Disclosed are a device for connecting and sealing a single geothermal pipe having a circulation system, and a variable operation control method thereof. The disclosed invention comprises: a U-shaped first geothermal pipe inserted into the ground and having both side end parts which are opened; a straight second geothermal pipe inserted into the ground to enable one side end part thereof to be connected to the first geothermal pipe; and the device for connecting and sealing a single geothermal pipe sealing both side end parts of the first geothermal pipe and connecting the first geothermal pipe and the second geothermal pipe.

Description

지열배관 단일관 밀폐 이음장치, 이를 구비한 지열배관 파이프 조립체 및 파이프 조립체를 이용한 시공방법{DEVICE FOR CONNECTING AND SEALING TERRESTRIAL HEAT PIPE AND TERRESTRIAL HEAT PIPE ASSEMBLY AND CONSTRUCTION METHOD USING HEAT PIPE ASSEMBLY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a geothermal heat pipe piping system,

본 발명은 지열배관 단일관 밀폐 이음장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축 시공법 중 탑다운(Top-down) 방식으로 진행되는 현장에서, 지열냉난방 시스템의 설치를 위해 건축물 기초 하부에 지중열교환기를 시공하는데 사용되는 지열배관 단일관 밀폐 이음장치, 이를 구비한 지열배관 파이프 조립체 및 파이프 조립체를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a geothermal piping single-tube airtight joint device, and more particularly, to a geothermal piping single-tube airtight joint device, The present invention relates to a geothermal piping single pipe sealing apparatus, a geothermal piping pipe assembly, and a piping assembly.

최근 들어 고유가에 대처하기 위하여 건설업계에서는 냉난방에 사용되는 에너지원으로서 석유나 천연가스를 대체할 수 있는 대체 에너지 개발을 활발하게 진행하고 있다. 이러한 대체 에너지 자원중에서, 무한한 에너지원을 갖는 풍력, 태양열, 지열 등을 이용하여 냉난방시스템에 적용할 수 있는 기술이 연구되고 있는데, 이들 에너지 자원들은 공기오염과 기후변화에 거의 영향을 미치지 않으면서 에너지를 얻을 수 있는 장점이 있는 반면 에너지 밀도가 낮은 단점이 있다.Recently, in order to cope with high oil prices, the construction industry is actively developing alternate energy that can replace oil or natural gas as an energy source used for heating and cooling. Among these alternative energy sources, technologies that can be applied to air conditioning systems using wind power, solar heat, and geothermal power with infinite energy sources are being studied. These energy resources have little effect on air pollution and climate change, While the energy density is low.

풍력과 태양열 에너지를 얻기 위해서는 설치장소의 한계와 함께 넓은 면적이 확보되어야 하며, 이 장치들은 에너지 생산량이 적고 설치 및 유지관리에 많은 비용이 소요되므로, 현재까지 냉난방시스템에 적용하는데 한계가 있다.In order to obtain wind and solar energy, it is necessary to secure a large area along with the limit of the installation site. Since these devices have a low energy production and are expensive to install and maintain, there is a limit to the application to the air conditioning system.

지열에너지는 설치 및 유지관리가 상대적으로 저렴하기 때문에, 지열을 열원으로 이용한 냉난방시스템이 많이 제안되고 있다.Since geothermal energy is relatively inexpensive to install and maintain, many heating and cooling systems using geothermal heat as a heat source have been proposed.

지열은 지구 내부에서 표면을 거쳐 외부로 유출되는 열량을 의미하는데, 지중온도는 지형에 따라 다르지만 지표면에 가까운 땅속의 온도는 대략 10~20℃ 정도로 연중 큰 변화가 없이 일정하게 유지된다. 이러한 지열원은 태양열 또는 풍력과 같은 신재생 에너지와 달리 안정적으로 열원을 공급할 수 있는 장점이 있다.Geothermal heat refers to the heat released from the inside of the earth through the surface. The temperature of the ground varies depending on the terrain. However, the temperature of the ground near the surface is about 10 ~ 20 ℃. Unlike the renewable energy such as solar heat or wind power, such a geothermal energy source has an advantage that it can supply a stable heat source.

상기와 같은 지열원을 이용하는 지열교환 시스템은, 연중 온도가 일정한 지하수, 지표수 및 지중을 냉방시에는 히트 싱크(Heat sink)로, 난방시에는 히트 소스(Heat source)로 이용하여 냉방과 난방을 동시에 가능하도록 구성된다.The geothermal exchange system using the above-mentioned geothermal heat source uses groundwater, surface water and ground water with constant temperature throughout the year as a heat sink for cooling and as a heat source for heating, Lt; / RTI >

지열교환 시스템은, 루프형 파이프의 배치방향에 따라 수직형(Vertical-loop) 지열교환 시스템과 수평형(Horizontal-loop) 지열교환 시스템으로 나눌 수 있다.The geothermal exchange system can be divided into a vertical-loop geothermal exchange system and a horizontal-loop geothermal exchange system depending on the arrangement direction of the loop-shaped pipe.

수직형 지열교환 시스템은 주택 등의 구조물 하부 또는 잉여 공지에 수직방향으로 루프형 파이프를 매설하고 유체를 순환시켜 지중과 열교환을 하는 형태이며, 수평형 지열교환 시스템은 지표면과 수평으로 루프형 파이프를 지중에 매설하여 유체를 순환시켜 지중과 열교환하는 형태이다.Vertical geothermal exchange system is a type in which roof type pipe is buried vertically to the lower part of structure or surplus notice of houses and circulates fluid to exchange heat with ground. Horizontal type geothermal exchange system is a loop type pipe It circulates the fluid in the ground and exchanges heat with the earth.

수직형 지열교환 시스템은 부지를 많이 차지하지 않아 단독 건물 등의 부지가 협소한 곳에 사용된다. Vertical geothermal exchange system does not occupy much of the site, so it is used in a small building site such as a single building.

일반적으로 도심지 건축물의 경우 잉여 부지가 협소하여 지중열교환기를 설치할 공간이 없어 건축 기초 하부에 지중열교환기를 설치하는 경우가 있다.Generally, in the case of the downtown buildings, the surplus site is narrow and there is no space for installing the underground heat exchanger, so that the underground heat exchanger may be installed at the lower part of the foundation of the building.

특히 건축물이 탑다운(Top-down) 방식으로 시공되는 현장의 경우, 지열배관 파이프를 시공하기 위해서는, 대략 수직방향으로 지하 약 100~300m 정도 깊이의 천공홀(Boreholes)을 소정의 간격으로 천공한 다음, 천공된 각각의 천공홀에 "U"자형 또는 코일형의 지열배관 파이프와 이를 보호하는 케이싱을 삽입한 다음, 터파기 공정에 따라 지상층에 위치한 케이싱 및 지열배관 파이프를 일정 길이씩 커팅 후, 지중열 파이프에 이물질이 혼입되는 것을 방지하기 위하여 별도의 캡 등으로 마감을 하게 된다.Particularly, in the case of a site where a building is installed in a top-down manner, in order to construct a geothermal piping pipe, boreholes having a depth of about 100 to 300 m in an approximately vertical direction are drilled at predetermined intervals Next, a U-shaped or coil type geothermal piping pipe and a casing for protecting it are inserted into each perforated hole, then the casing and the geothermal piping pipe located on the ground layer are cut by a predetermined length according to the trenching process, In order to prevent foreign matter from entering into the underground pipe, it is finished with a separate cap.

상기와 같이 탑다운 방식으로 시공이 진행되는 건축물 하부에 지중열교환기를 설치하는 경우에는, 터파기 공정의 진행에 맞춰 지열배관 파이프를 일정 길이씩 커팅해야 하는 번거로운 작업을 병행해야 하며, 더욱이 터파기 공정 진행 중 지열배관 파이프가 손상되는 것을 방지하기 위해 케이싱이 계속해서 존치됨에 따라 지열배관 파이프뿐 아니라 케이싱에 대한 커팅도 함께 이루어져야 하므로, 이로 인한 인력 및 경비의 소모가 더욱 가중된다.In the case where the geothermal heat exchanger is installed at the lower part of the building where the construction is progressed in the top down manner as described above, it is necessary to carry out troublesome work for cutting the geothermal piping pipe by a predetermined length in accordance with the progress of the trenching process, In order to prevent damaging the piping pipes, it is necessary to cut the casing as well as the geothermal piping pipes as the casing continues to be used, resulting in a further increase in labor and expenses.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1034782호(2011년 05월 06일 등록, 발명의 명칭 : 열순환 파이프의 시공 방법)에 개시되어 있다.
BACKGROUND ART [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1034782 (registered May 05, 2011, entitled " Method of constructing a heat circulation pipe).

본 발명은 탑다운 방식으로 진행되는 건축 현장에 시공된 지열배관 파이프 의 파손 및 지열배관 파이프 내부로의 이물질 혼입을 방지할 수 있고, 지열배관 파이프의 시공에 소요되는 비용 및 기간을 단축시킬 수 있는 지열배관 단일관 밀폐 이음장치, 이를 구비한 지열배관 파이프 조립체 및 파이프 조립체를 이용한 시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
The present invention can prevent breakage of geothermal piping pipes installed in a top-down construction site and contamination of foreign matter into the geothermal piping pipes, and can reduce costs and time required for construction of geothermal piping pipes It is an object of the present invention to provide a construction method using a geothermal piping single pipe sealing joint, a geothermal piping pipe assembly and a pipe assembly having the same.

본 발명의 일 측면에 따른 지열배관 단일관 밀폐 이음장치는: "∪" 형상의 제1지열배관 파이프의 개방된 양측 단부를 밀폐하며 상기 제1지열배관 파이프와 결합되는 제1결합부; 및 일측이 직선 형상의 제2지열배관 파이프와 결합되며, 타측이 상기 제1결합부에 결합되는 제2결합부를 포함한다.A geothermal piping single pipe sealing joint according to one aspect of the present invention comprises: a first engaging portion which seals open both ends of a first geothermal piping pipe of a "∪" shape and engages with the first geothermal piping pipe; And a second coupling part having one side coupled to the second geothermal piping pipe having a straight shape and the other side coupled to the first coupling part.

또한 상기 제1결합부는, 상기 제1지열배관 파이프의 일측 단부가 삽입되는 제1삽입구, 및 상기 제1지열배관 파이프의 타측 단부가 삽입되는 제2삽입구를 포함하고, 상기 제1삽입구와 상기 제2삽입구가 동일 방향으로 개방되도록 이어진 "∩" 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.The first joint portion includes a first insertion hole into which one end of the first geothermal heat pipe is inserted and a second insertion hole into which the other end of the first geothermal heat pipe is inserted, 2 "shape in which the two insertion ports are opened in the same direction.

본 발명의 다른 측면에 따른 지열배관 파이프 조립체는: 지중에 삽입되고, 양측 단부가 개방되게 형성되는 "∪" 형상의 제1지열배관 파이프와; 일측 단부가 상기 제1지열배관 파이프와 연결되도록 지중에 삽입되는 직선 형상의 제2지열배관 파이프; 및 상기 제1지열배관 파이프의 양측 단부를 밀폐하며 상기 제1지열배관 파이프와 상기 제2지열배관 파이프를 연결하는 지열배관 단일관 밀폐 이음장치를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a geothermal piping pipe assembly comprising: a first geothermal piping pipe of a "U" -shaped shape which is inserted into the ground and is open at both ends thereof; A second geothermal heat pipe connected to the first geothermal heat pipe and having one end connected to the first geothermal heat pipe; And a geothermal piping single pipe sealing joint sealing the both ends of the first geothermal piping pipe and connecting the first geothermal piping pipe and the second geothermal piping pipe.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 지열배관 단일관 밀폐 이음장치를 이용한 시공방법은: (a) "∪" 형상의 제1지열배관 파이프와 직선 형상의 제2지열배관 파이프를 지열배관 단일관 밀폐 이음장치로 연결하여 지열배관 파이프 조립체를 조립하는 단계와; (b) 상기 제1지열배관 파이프가 상기 제2지열배관 파이프보다 하부에 위치하도록 상기 지열배관 파이프 조립체를 지중에 삽입하는 단계; 및 (c) 지상층부터 지하 최저층에 위치한 상기 제2지열배관 파이프를 커팅 또는 인발하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of constructing a geothermal piping single pipe sealing joint apparatus, comprising the steps of: (a) connecting a first geothermal piping pipe of a "∪" shape and a second geothermal piping pipe of a straight shape to a single- Assembling the geothermal piping pipe assembly by connecting to the apparatus; (b) inserting the geothermal piping pipe assembly into the ground so that the first geothermal piping pipe is positioned below the second geothermal piping pipe; And (c) cutting or drawing the second geothermal piping pipe located in the lowest ground layer from the ground layer.

또한 상기 (b) 단계는, 상기 지열배관 단일관 밀폐 이음장치가 지하 최저층 바닥면 상부에 위치하도록 상기 지열배관 파이프 조립체를 지중에 삽입하는 것이 바람직하다.
In the step (b), it is preferable that the geothermal piping pipe assembly is inserted into the ground so that the geothermal piping single pipe sealing joint is positioned above the bottom floor of the lowest floor.

본 발명의 지열배관 단일관 밀폐 이음장치, 이를 구비한 지열배관 파이프 조립체 및 파이프 조립체를 이용한 시공방법에 따르면, 직선의 단일관 형태로 형성된 제2지열배관 파이프만을 커팅 또는 인발하는 한 번의 작업만으로 커팅 작업이 완료되므로, 커팅 작업의 난이도 및 소요시간이 감소되고, 커팅 작업 후 제1지열배관 파이프에 대한 재융착 작업 없이도 이물질 혼입을 효과적으로 방지할 수 있으며, 건축공정의 중단 없이 시공 작업이 가능한 이점이 있다.According to the geothermal piping single pipe sealing joint of the present invention, the geothermal piping pipe assembly and the construction method using the pipe assembly, it is possible to cut only the second geothermal piping pipe formed in the form of a straight single pipe, The difficulty and time required for the cutting operation can be reduced and the contamination of the foreign material can be effectively prevented without re-welding the first geothermal heat pipe after the cutting operation and the construction work can be performed without interruption of the construction process have.

또한 본 발명에 따르면, 터파기 작업시 지열배관 단일관 밀폐 이음장치가 지하 최저층 바닥면 상부로 노출되어 지열배관 파이프 조립체의 식별이 용이하므로, 터파기 작업 과정에서 제1지열배관 파이프의 밀폐 부위가 파손되거나 제1지열배관 파이프의 밀폐 부위가 파손으로 인해 제1지열배관 파이프의 내부에 이물질이 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있다.According to the present invention, since the geothermal heat pipe single-pipe sealing joint is exposed to the upper part of the bottom floor of the ground floor during the tearing operation, it is easy to identify the geothermal pipe pipe assembly. It is possible to prevent foreign matter from entering into the first geothermal heat pipe due to breakage or breakage of the closed portion of the first geothermal heat pipe.

또한 본 발명에 따르면, 커팅 대상이 되는 제2지열배관 파이프가 직선의 단일관 형태로 형성되므로, 커팅 대상 부위가 감소되어 자재의 불필요한 낭비를 억제할 수 있고, 지열배관 파이프의 시공에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
Further, according to the present invention, since the second geothermal piping pipe to be cut is formed in the form of a single straight pipe, it is possible to reduce unnecessary waste of the material due to the reduction of the cutting target site, Can be saved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 파이프 조립체의 시공 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 단일관 밀폐 이음장치의 일부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 단일관 밀폐 이음장치의 일부분을 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 단일관 밀폐 이음장치의 일부분을 확대하여 도시한 정면도이다.
도 5는 도 4의 "A-A"선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 "B-B"선에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 파이프 조립체의 시공 과정을 보여주는 흐름도이다.1 is a schematic view showing a construction state of a geothermal piping pipe assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of a geothermal piping single pipe sealing joint apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a part of a geothermal piping single pipe sealing joint apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged front view of a part of a geothermal piping single pipe sealing joint apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along the line "AA" in Fig.
6 is a cross-sectional view taken along the line "BB" in Fig.
7 is a flowchart illustrating a construction process of a geothermal piping pipe assembly according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 순환시스템을 갖는 지열배관 단일관 밀폐 이음장치 및 이를 이용한 시공방법의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a geothermal piping single pipe type jointing apparatus having a circulation system according to the present invention and a construction method using the same will be described with reference to the accompanying drawings. For convenience of explanation, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 파이프 조립체의 시공 상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a schematic view showing a construction state of a geothermal piping pipe assembly according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 파이프 조립체(100)는, 제1지열배관 파이프(110)와, 제2지열배관 파이프(120) 및 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a geothermal piping pipe assembly 100 according to an embodiment of the present invention includes a first geothermal piping pipe 110, a second geothermal piping pipe 120, and a geothermal piping single- 300).

제1지열배관 파이프(110)는 양측 단부가 동일 방향을 향하도록 위치되는 "∪" 형상으로 형성된다. 제1지열배관 파이프(110)의 내부에는 중공이 형성되며, 제1지열배관 파이프(110)의 양측 단부는 제1지열배관 파이프(110)의 내부가 외부와 연통되도록 개방된다.The first geothermal piping pipe 110 is formed in a " U "shape in which both end portions are positioned so as to face in the same direction. A hollow is formed in the first geothermal piping pipe 110 and both ends of the first geothermal piping pipe 110 are opened so that the inside of the first geothermal piping pipe 110 communicates with the outside.

상기와 같이 형성되는 제1지열배관 파이프(110)는, 개방된 양측 단부가 지상 방향 측을 향하도록 지중에 수직 방향으로 매설된다. 이와 같이 지중에 매설된 제1지열배관 파이프(110)의 내부를 통해 유체가 순환되어 지중과 열교환을 이룰 수 있다.The first geothermal piping pipe 110 formed as described above is buried vertically in the ground so that open ends of the first geothermal piping pipe 110 face the ground direction side. In this way, the fluid is circulated through the interior of the first geothermal piping pipe 110 buried in the ground to achieve heat exchange with the ground.

제2지열배관 파이프(120)는, 직선 형태로 형성된다. 이러한 제2지열배관 파이프(120)는 지중에 매설되되, 제1지열배관 파이프(110)보다 상부에 위치하도록 지중에 삽입된다. 본 실시예에 따르면, 제2지열배관 파이프(120)는 그 일측 단부가 제1지열배관 파이프(110)와 연결되도록 지중에 수직 방향으로 매설되며, 제1지열배관 파이프(110)와 제2지열배관 파이프(120) 간의 연결은 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)을 통해 이루어질 수 있다.
The second geothermal piping pipe 120 is formed in a straight line shape. The second geothermal piping pipe 120 is embedded in the ground so as to be positioned above the first geothermal piping pipe 110. According to the present embodiment, the second geothermal piping pipe 120 is vertically buried in the ground so that one end of the second geothermal piping pipe 120 is connected to the first geothermal piping pipe 110, The connection between the piping pipes 120 can be made through the geothermal piping single pipe sealing joint 130.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 단일관 밀폐 이음장치의 일부분을 확대하여 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 단일관 밀폐 이음장치의 일부분을 분해하여 도시한 분해 사시도이다. 또한 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 단일관 밀폐 이음장치의 일부분을 확대하여 도시한 정면도이고, 도 5는 도 4의 "A-A"선에 따른 단면도이며, 도 6은 도 4의 "B-B"선에 따른 단면도이다.FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of a geothermal piping single pipe sealing joint device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of a geothermal pipe single pipe sealing joint device according to an embodiment of the present invention. Fig. 4 is an enlarged front view of a part of a geothermal piping single pipe sealing joint apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line "AA" Sectional view taken along the line "BB ".

도 1 내지 도 6을 참조하면, 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)는 제1지열배관 파이프(110)와 제2지열배관 파이프(120)를 연결하도록 구비된다. 이러한 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)는, 제1지열배관 파이프(110)의 양측 단부를 밀폐하며 제1지열배관 파이프(110)와 제2지열배관 파이프(120)를 연결한다. 본 실시예에 따르면, 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)는 제1결합부(131)와 제2결합부(135)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 6, the geothermal piping single pipe sealing joint device 130 is provided to connect the first geothermal piping pipe 110 and the second geothermal piping pipe 120 together. The geothermal piping single pipe sealing joint 130 seals both ends of the first geothermal piping pipe 110 and connects the first geothermal piping pipe 110 and the second geothermal piping pipe 120. According to the present embodiment, the geothermal piping single pipe sealing joint device 130 includes the first engaging portion 131 and the second engaging portion 135.

제1결합부(131)는, "∪" 형상의 제1지열배관 파이프(110)의 개방된 양측 단부를 밀폐하며 제1지열배관 파이프(110)와 결합된다. 본 실시예에서 제1결합부(131)는, 내부에 중공이 형성된 "∩" 형상으로 형성되는 것으로 예시된다.The first joint portion 131 seals the open both ends of the first geothermal piping pipe 110 of the "U" shape and engages with the first geothermal piping pipe 110. In this embodiment, the first engaging portion 131 is illustrated as being formed in a shape of "?" In which a hollow is formed therein.

상기 제1결합부(131)는, 제1지열배관 파이프(110)의 일측 단부가 삽입되는 제1삽입구(132), 및 제1지열배관 파이프(110)의 타측 단부가 삽입되는 제2삽입구(133)를 포함한다. 이러한 제1삽입구(132) 및 제2삽입구(133)를 포함하는 제1결합부(131)는, 제1삽입구(132)와 제2삽입구(133)가 동일 방향으로 개방되도록 이어진 "∩" 형상으로 형성될 수 있다.The first coupling part 131 includes a first insertion port 132 through which one end of the first geothermal piping pipe 110 is inserted and a second insertion port 132 through which the other end of the first geothermal piping pipe 110 is inserted 133). The first engaging portion 131 including the first insertion port 132 and the second insertion port 133 is connected to the first insertion port 132 and the second insertion port 133 such that the first insertion port 132 and the second insertion port 133 are opened in the same direction, As shown in FIG.

상기와 같이 형성된 제1결합부(131)는, 제1삽입구(132) 및 제2삽입구(133)를 통해 제1지열배관 파이프(110)의 개방된 양측 단부와 결합되어 제1지열배관 파이프(110)의 개방된 양측 단부를 밀폐할 수 있다.The first coupling portion 131 formed as described above is connected to the open end portions of the first geothermal piping pipe 110 through the first insertion port 132 and the second insertion port 133 and is connected to the first geothermal piping pipe 110 at both ends thereof.

제2결합부(135)는 제2지열배관 파이프(120)와 제1결합부(131) 사이에서 제2지열배관 파이프(120)와 제1결합부(131)를 연결시킨다. 이러한 제2결합부(135)는, 일측이 제2지열배관 파이프(120)와 결합되며, 타측이 제1결합부(131)와 결합됨으로써, 제2지열배관 파이프(120)와 제1결합부(131)를 연결시킬 수 있다.The second joint 135 connects the second geothermal piping pipe 120 and the first joint 131 between the second geothermal piping pipe 120 and the first joint 131. The second joint 135 is coupled to the second geothermal piping pipe 120 at one side and the first joint 131 at the other side, (131).

상기 제2결합부(135)의 내부에는 중공이 형성되고, 제2결합부(135)의 일측에는 삽입구(136)가 개방되게 형성되며, 이와 같이 형성된 삽입구(136)에 제2지열배관 파이프(120)의 단부가 삽입되어 제2지열배관 파이프(120)와 제2결합부(135) 간의 결합이 이루어질 수 있다.A hollow is formed in the second coupling part 135 and an insertion port 136 is formed at one side of the second coupling part 135. The second geothermal piping pipe 120 may be inserted into the second geothermal piping pipe 120 and the second joint 135 may be connected to each other.

그리고 제2결합부(135)의 타측에는, 안착면(137)이 제1결합부(131)의 외측면이 이루는 곡선과 대응되는 곡선을 이루도록 형성되며, 이와 같이 형성되는 안착면(137)이 제1결합부(131)의 외측면에 결합함으로써 제1결합부(131)와 제2결합부(135) 간의 결합이 이루어질 수 있다.The seating surface 137 is formed on the other side of the second coupling portion 135 so as to form a curve corresponding to the curve formed by the outer surface of the first coupling portion 131, The coupling between the first coupling portion 131 and the second coupling portion 135 can be achieved by coupling to the outer surface of the first coupling portion 131. [

아울러 제1결합부(131)와 제2결합부(135)의 결합 부위에는, 밀폐면(134)이 형성된다. 밀폐면(134)은 제1결합부(131)와 제2결합부(135) 사이를 차단하여 제1결합부(131)의 내부가 제2결합부(135)의 내부와 분리되어 밀폐되도록 하는 역할을 한다.In addition, a sealing surface 134 is formed at a joint portion between the first engaging portion 131 and the second engaging portion 135. The sealing surface 134 blocks the gap between the first engaging part 131 and the second engaging part 135 so that the inside of the first engaging part 131 is separated from the inside of the second engaging part 135 It plays a role.

일례로서, 밀폐면(134)은 제2결합부(135)와의 결합면을 이루는 제1결합부(131)의 상부면에 의해 이루어질 수 있다.For example, the sealing surface 134 may be formed by the upper surface of the first engaging portion 131 forming the engaging surface with the second engaging portion 135.

본 실시예에 따르면, 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)의 재질은 특별히 제한되지 않으나, 제1지열배관 파이프(110)와 제2지열배관 파이프(120)와 동일한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.According to the present embodiment, the material of the geothermal piping single pipe sealing joint device 130 is not particularly limited, but is preferably formed of the same material as the first geothermal pipe 110 and the second geothermal pipe 120 .

예를 들어 제1지열배관 파이프(110)와 제2지열배관 파이프(120)는 플라스틱 재질, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE; High Density Polyethylene) 재질로 형성될 수 있고, 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130) 또한 제1지열배관 파이프(110)와 제2지열배관 파이프(120)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.For example, the first geothermal piping pipe 110 and the second geothermal piping pipe 120 may be made of a plastic material, preferably HDPE (High Density Polyethylene), and the geothermal piping single- The first geothermal piping pipe 110 and the second geothermal piping pipe 120 may be formed of the same material.

그리고 이와 같이 형성되는 제1지열배관 파이프(110)와 제2지열배관 파이프(120), 및 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)의 결합은, 열융착, 접착제를 이용한 접착, 나사 이음, 커플링 이음 등의 결합방법을 이용하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The coupling of the first geothermal piping pipe 110 and the second geothermal piping pipe 120 and the geothermal piping single-pipe sealing joint 130 thus formed can be performed by thermal fusion, adhesion using an adhesive, Ring joining, or the like, but the present invention is not limited thereto.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 파이프 조립체의 시공 과정을 보여주는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a construction process of a geothermal piping pipe assembly according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 지열배관 파이프 조립체의 시공 과정에 대하여 설명한다.Hereinafter, a construction process of the geothermal piping pipe assembly according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.

통상의 탑다운 공법이 적용된 건축물의 지열배관 파이프 시공방법은 천공 홀을 천공하는 단계, 지열배관 파이프와 상기 지열배관 파이프가 손상되는 것을 방지하기 위한 케이싱을 삽입하는 단계, 천공 공벽과 지열배관 파이프의 열전도를 높이고 외부 오염물질에 의한 지하수 오염을 방지하기 위한 그라우팅 단계 및 건축의 터파기 공정에 맞춰 케이싱 및 지열배관 파이프를 커팅하고, 지열배관 파이프로의 이물질 흡입을 방지하기 위한 캡을 융착하는 단계를 포함한다.A method of constructing a geothermal piping pipe of a building to which a normal tower down method is applied includes the steps of perforating the perforation hole, inserting a casing for preventing the geothermal piping pipe and the geothermal piping pipe from being damaged, A step of cutting the casing and the geothermal piping pipe according to the grouting step to prevent the contamination of the groundwater by the external contaminants and the trenching process of the building and fusing the cap for preventing foreign matter suction to the geothermal piping pipe .

상기와 같은 통상의 시공방법에 따르면, 1개소에서 지열배관을 커팅하기 위해 케이싱의 커팅, "∪" 형상으로 이루어져 이중으로 노출된 지열배관의 두 부분에 대한 커팅, 즉 세 부분에 대한 커팅을 수행해야 하고, 더욱이 이러한 커팅을 1~2m 지점마다 반복해야 하므로 커팅 작업의 난이도 및 소요 시간의 증가가 가중되었을 뿐 아니라, 이물질 혼입 방지를 위한 재융착 작업이 추가되고, 또한 상기 작업을 위해 건축공정의 중단 등이 이루어지는 문제점이 발생될 뿐 아니라, 커팅 대상이 되는 부분이 많아 자재의 불필요한 낭비가 증가되는 문제점이 있다.According to the conventional construction method as described above, the casing is cut to cut the geothermal pipe at one place, and the cutting is performed for the two portions of the double exposed geothermal pipe, which is formed in the "U" Moreover, since the cutting must be repeated every 1 to 2 m, the difficulty and time required for the cutting operation are increased, and a re-welding operation for preventing foreign matter is added. In addition, There arises a problem that the cutting operation is interrupted, and there is a problem that unnecessary waste of the material is increased because there are many parts to be cut.

이에 비해 본 실시예의 지열배관 파이프 조립체의 시공방법은, 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)에 의해 제1지열배관 파이프(110)와 제2지열배관 파이프(120)가 연결된 지열배관 파이프 조립체(100)를 천공홀에 삽입하고, 지상층으로부터 지하 최저층에 위치한 지열배관 파이프를 1개층에서 한번만 커팅하거나 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)의 제2결합부(135)에 연결되어 있는 제2지열배관 파이프(120)를 인발하여도 되며, 특히 케이싱이 없는 상태에서 직선의 단일 배관 형태의 제2지열배관 파이프(120)만 커팅 또는 인발하면 되므로, 제1지열배관 파이프(110)에 이물질이 혼입되는 것을 방지함은 물론, 자재의 불필요한 낭비를 억제하면서, 간단하고 신속하게 시공할 수 있는 장점이 있다.The geothermal piping pipe assembly according to the present embodiment includes a geothermal piping pipe assembly 130 connected to the first geothermal piping pipe 110 and the second geothermal piping pipe 120 by the geothermal piping single- 100) is inserted into the perforation hole and the geothermal piping pipe located at the lowest floor of the ground is cut from the ground layer only once in one layer or the second geothermal piping pipe connected to the second joining portion 135 of the geothermal- The first geothermal piping pipe 110 may be pulled out. In particular, only the second geothermal piping pipe 120 in the form of a straight single pipe may be cut or drawn in the absence of the casing. And it is possible to perform simple and quick construction while suppressing unnecessary waste of the material.

상기와 같은 본 실시예의 지열배관 파이프 조립체의 시공방법에 따르면, 지열배관 파이프 조립체를 시공하기 위해, 먼저 "∪" 형상의 제1지열배관 파이프(110)와 직선 형상의 제2지열배관 파이프(120)를 지열배관 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)로 연결하여 지열배관 파이프 조립체(100)를 조립한다(S10).According to the method of constructing the geothermal piping pipe assembly of the present embodiment as described above, in order to construct the geothermal piping pipe assembly, the first geothermal piping pipe 110 and the second geothermal piping pipe 120 ) Is connected to the geothermal piping single pipe sealing joint device 130 to assemble the geothermal pipe assembly 100 (S10).

본 실시예에서는, 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)의 제1결합부(131)에는 건축물의 지하층 전체 높이에 의해 결정된 길이, 예를 들어 20m 길이의 제2지열배관 파이프(120)가 열융착으로 결합되고, 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)의 제2결합부(135)에는 설계에 의해 지중열교환기가 설치되는 깊이로 결정된 길이, 예를 들어 200m 길이의 제1지열배관 파이프(110)의 양측 단부가 제1삽입구(132) 및 제2삽입구(133)에 각각 열융착으로 결합됨으로써 지열배관 파이프 조립체(100)가 조립되는 것으로 예시된다.In this embodiment, the second geothermal piping pipe 120 having a length determined by the total height of the basement layer of the building, for example, 20 m in length, is installed in the first coupling portion 131 of the geothermal piping single- And the second coupling portion 135 of the geothermal piping single pipe sealing joint 130 is connected to the first geothermal piping pipe 110 having a length determined by the depth at which the geothermal heat exchanger is designed, Are joined to the first insertion port 132 and the second insertion port 133 respectively by heat fusion so as to assemble the geothermal piping pipe assembly 100.

지열배관 파이프 조립체(100)이 완료되면, 제1지열배관 파이프가 상기 제2지열배관 파이프보다 하부에 위치하도록 상기 지열배관 파이프 조립체를 지중에 삽입한다(S20).When the geothermal piping pipe assembly 100 is completed, the geothermal piping pipe assembly is inserted into the ground so that the first geothermal piping pipe is located below the second geothermal piping pipe (S20).

이 과정은, 천공기를 이용하여 지열배관 파이프 조립체(100)가 매설될 지중에 천공홀을 천공하고, 천공된 천공홀에 케이싱(미도시)을 삽입한 후, 케이싱의 내부에 형성된 공간을 통해 지열배관 파이프 조립체(100)를 삽입하는 형태로 이루어질 수 있다.In this process, a perforation hole is drilled in the ground where the geothermal piping pipe assembly 100 is to be buried by using a perforator, a casing (not shown) is inserted into the perforated hole, And the pipe pipe assembly 100 may be inserted.

이때 지열배관 파이프 조립체(100)의 삽입은, 제1지열배관 파이프(110)가 지열배관 파이프 조립체(100) 중 최하부에 위치되고, 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)가 건축물의 지하 최저층 바닥면(a) 상부에 위치되며, 제2지열배관 파이프(120)가 지하 최저층 바닥면(a) 상부로부터 지상층(b)에 위치되도록 이루어진다.The insertion of the geothermal piping pipe assembly 100 is such that the first geothermal piping pipe 110 is located at the lowermost portion of the geothermal piping pipe assembly 100 and the geothermal piping single- (A) and the second geothermal piping pipe 120 is positioned on the ground layer (b) from above the ground floor bottom floor (a).

여기서 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)의 위치는, 지하 최저층 바닥면(a)으로부터 상부로 50~150㎝ 정도 이격된 위치인 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the position of the geothermal piping single pipe sealing joint device 130 is positioned at a distance of 50 to 150 cm from the bottom floor (a) of the lowest floor of the ground.

만약 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)가 지상층(b)에 위치될 경우, 제2지열배관 파이프(120)의 커팅시 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)가 함께 커팅되어 터파기 과정에서 제1지열배관 파이프(110)의 내부에 토사와 같은 이물질이 혼입될 우려가 발생한다. 그리고 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)가 지하 최저층 바닥면(a) 하부에 위치될 경우, 지상에 설치된 지중열발전기의 수평배관을 제1지열배관 파이프(110)에 연결시키지 못하는 문제점이 발생된다.If the geothermal piping single pipe sealing joint 130 is located in the ground layer b, the geothermal piping single pipe sealing joint 130 is cut together during cutting of the second geothermal piping pipe 120, Foreign matter such as gravel may be mixed into the first geothermal piping pipe 110. When the geothermal piping single pipe sealing joint 130 is positioned below the bottom floor (a) of the ground floor, there is a problem that the horizontal pipe of the geothermal generator installed on the ground can not be connected to the first geothermal pipe 110 do.

상기와 같이 지열배관 파이프 조립체(100)의 매설이 완료되면, 천공홀과 지열배관 파이프 조립체(100) 간의 공간을 매워 열전도를 높이고, 지하수 오염을 방지하기 위한 그라우팅 작업을 진행한 다음, 케이싱을 천공홀로부터 인발한다.After the installation of the geothermal piping pipe assembly 100 is completed, the space between the perforation hole and the geothermal piping pipe assembly 100 is increased to increase the heat conduction, and the grounding operation is performed to prevent groundwater contamination. Draw from the hole.

그런 다음 탑다운 방식에 따른 건축물 시공을 진행하기 위해 터파기 공정을 진행하고, 이 과정에서 지상층(b)으로부터 지하 최저층 바닥면(a) 상부에 위치한 제2지열배관 파이프(120)를 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)로부터 커팅 또는 인발한다(S30).In this process, the second geothermal piping pipe 120 located above the lowest floor (a) of the ground floor from the ground layer (b) is connected to a single geothermal piping pipe The pipe sealing device 130 cuts or pulls it out (S30).

그 결과, 직선의 단일관 형태로 형성된 제2지열배관 파이프(120)만을 커팅 또는 인발하는 한 번의 작업만으로 커팅 작업이 완료되므로, 커팅 작업의 난이도 및 소요시간이 감소되고, 커팅 작업 후 제1지열배관 파이프(110)에 대한 재융착 작업 없이도 이물질 혼입을 효과적으로 방지할 수 있으며, 건축공정의 중단 없이 시공 작업이 가능하였다.As a result, since the cutting operation is completed only by one operation of cutting or pulling out only the second geothermal piping pipe 120 formed in a straight single pipe form, the difficulty and the time required for the cutting operation are reduced, It is possible to effectively prevent the foreign matter from being mixed without re-welding the piping pipe 110, and the construction work can be performed without interruption of the building process.

또한 본 실시예의 지열배관 파이프 조립체의 시공방법에 따르면, 터파기 작업시 지열배관 단일관 밀폐 이음장치(130)가 지하 최저층 바닥면(a) 상부로 노출되어 지열배관 파이프 조립체(100)의 식별이 용이하므로, 터파기 작업 과정에서 제1지열배관 파이프(110)의 밀폐 부위가 파손되거나 제1지열배관 파이프(110)의 밀폐 부위가 파손으로 인해 제1지열배관 파이프(110)의 내부에 이물질이 유입되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.Also, according to the method of constructing the geothermal piping pipe assembly of the present embodiment, the geothermal piping single pipe sealing joint 130 is exposed to the upper part of the ground floor bottom surface (a) It is possible to prevent foreign matter from being generated in the first geothermal heat pipe 110 due to damage to the airtight portion of the first geothermal heat pipe 110 or breakage of the airtight portion of the first geothermal heat pipe 110, So that it can be prevented from being introduced in advance.

또한 본 실시예의 지열배관 파이프 조립체의 시공방법에 따르면, 커팅 대상이 되는 제2지열배관 파이프(120)가 직선의 단일관 형태로 형성되므로, 커팅 대상 부위가 감소되어 자재의 불필요한 낭비를 억제하고, 지열배관 파이프의 시공에 소요되는 비용을 절감할 수 있게 된다.
In addition, according to the method of constructing the geothermal piping pipe assembly of the present embodiment, since the second geothermal piping pipe 120 to be cut is formed in a straight single-tube shape, the cutting target portion is reduced, and unnecessary waste of the material is suppressed, It is possible to reduce the cost of constructing the geothermal piping pipe.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.

100 : 지열배관 파이프 조립체 110 : 제1지열배관
120 : 제2지열배관 130 : 지열배관 단일관 밀폐 이음장치
131 : 제1결합부 132 : 제1삽입구
133 : 제3삽입구 134 : 밀폐면
135 : 제2결합부 136 : 삽입구
137 : 안착면100: Geothermal piping pipe assembly 110: First geothermal piping
120: Second geothermal piping 130: Geothermal piping Single pipe sealing joint
131: first coupling portion 132: first insertion hole
133: third insertion opening 134: sealing face
135: second coupling portion 136: insertion hole
137: Seat face

Claims (5)

"∪" 형상의 제1지열배관 파이프의 개방된 양측 단부를 밀폐하며 상기 제1지열배관 파이프와 결합되는 제1결합부; 및
일측이 직선 형상의 제2지열배관 파이프와 결합되며, 타측이 상기 제1결합부에 결합되는 제2결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열배관 단일관 밀폐 이음장치.
A first engaging portion sealing the open end portions of the first geothermal piping pipe of the "U" shape and being engaged with the first geothermal piping pipe; And
And a second coupling part coupled to the second geothermal piping pipe at one side in a straight shape and coupled to the first coupling part at the other side.
제1항에 있어서,
상기 제1결합부는, 상기 제1지열배관 파이프의 일측 단부가 삽입되는 제1삽입구, 및 상기 제1지열배관 파이프의 타측 단부가 삽입되는 제2삽입구를 포함하고, 상기 제1삽입구와 상기 제2삽입구가 동일 방향으로 개방되도록 이어진 "∩" 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 지열배관 단일관 밀폐 이음장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first joint portion includes a first insertion hole into which one end of the first geothermal heat pipe is inserted and a second insertion hole into which the other end of the first geothermal heat pipe is inserted, Is formed in a "?" Shape so as to open the inlet in the same direction. ≪ IMAGE >
지중에 삽입되고, 양측 단부가 개방되게 형성되는 "∪" 형상의 제1지열배관 파이프;
일측 단부가 상기 제1지열배관 파이프와 연결되도록 지중에 삽입되는 직선 형상의 제2지열배관 파이프; 및
상기 제1지열배관 파이프의 양측 단부를 밀폐하며 상기 제1지열배관 파이프와 상기 제2지열배관 파이프를 연결하는 지열배관 단일관 밀폐 이음장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열배관 파이프 조립체.
A first geothermal piping pipe of "∪" shape inserted into the ground and formed so as to open at both ends thereof;
A second geothermal heat pipe connected to the first geothermal heat pipe and having one end connected to the first geothermal heat pipe; And
And a geothermal piping single pipe sealing device for sealing both ends of the first geothermal piping pipe and connecting the first geothermal piping pipe and the second geothermal piping pipe.
(a) "∪" 형상의 제1지열배관 파이프와 직선 형상의 제2지열배관 파이프를 지열배관 단일관 밀폐 이음장치로 연결하여 지열배관 파이프 조립체를 조립하는 단계;
(b) 상기 제1지열배관 파이프가 상기 제2지열배관 파이프보다 하부에 위치하도록 상기 지열배관 파이프 조립체를 지중에 삽입하는 단계; 및
(c) 지상층부터 지하 최저층에 위치한 상기 제2지열배관 파이프를 커팅 또는 인발하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열배관 파이프 조립체의 시공방법.
(a) assembling the geothermal piping pipe assembly by connecting the first geothermal piping pipe of the "∪" shape and the second geothermal piping pipe of the linear shape with the geothermal piping single pipe sealing joint;
(b) inserting the geothermal piping pipe assembly into the ground so that the first geothermal piping pipe is located below the second geothermal piping pipe; And
(c) cutting or drawing the second geothermal piping pipe located at the lowest floor from the ground floor to the lowest floor.
제4항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 상기 지열배관 단일관 밀폐 이음장치가 지하 최저층 바닥면 상부에 위치하도록 상기 지열배관 파이프 조립체를 지중에 삽입하는 것을 특징으로 하는 지열배관 파이프 조립체의 시공방법.5. The method of claim 4,
Wherein the geothermal piping pipe assembly is inserted into the ground so that the geothermal piping single pipe sealing joint is located above the bottom floor of the ground floor.
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