KR20160025637A - Geothermal heat exchange pipe having flange - Google Patents

Geothermal heat exchange pipe having flange Download PDF

Info

Publication number
KR20160025637A
KR20160025637A KR1020140100805A KR20140100805A KR20160025637A KR 20160025637 A KR20160025637 A KR 20160025637A KR 1020140100805 A KR1020140100805 A KR 1020140100805A KR 20140100805 A KR20140100805 A KR 20140100805A KR 20160025637 A KR20160025637 A KR 20160025637A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
heat exchange
geothermal
geothermal heat
loop pipe
Prior art date
Application number
KR1020140100805A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101705355B1 (en
Inventor
차정근
Original Assignee
주식회사 써스테라
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 써스테라 filed Critical 주식회사 써스테라
Priority to KR1020140100805A priority Critical patent/KR101705355B1/en
Publication of KR20160025637A publication Critical patent/KR20160025637A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101705355B1 publication Critical patent/KR101705355B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/14—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Disclosed is a pipe for exchanging geothermal heat. The pipe for exchanging geothermal heat comprises: a roof pipe unit for circulating liquid, so as to exchange the heat inside; and a geothermal heat exchange flange unit attached to the side surface of the end surface of the roof pipe unit, and extendingly formed on the side surface. According to the present invention, the geothermal heat exchange pipe has excellent heat exchange efficiency in comparison with the conventional geothermal heat exchange pipe, and can manufacture a geothermal heat exchange device which can exhibit the same performance, even if an installation amount of the heat exchange pipe per unit area is reduced.

Description

플랜지를 구비한 지열 열교환 파이프{Geothermal heat exchange pipe having flange}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a geothermal heat exchange pipe having flanges,

본 발명은 지열 열교환 파이프에 관한 것이다. 구체적으로는 열 교환 효율이 뛰어난 지열 열교환 파이프 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a geothermal heat exchange pipe. More specifically, the present invention relates to a geothermal heat exchange pipe structure having excellent heat exchange efficiency.

지열(geothermy)은 지구 내부에서 표면을 통해 외부로 유출되는 열량을 말하는 것으로, 이 지열은 지구의 전 표면에서 외부로 방출된다. 지열의 양은 지역적으로 크게 다르지만, 평균 10~6 cal/m2·sec이며, 화산지대에서는 높은 값을 보인다. 지열의 유출은 열 전도에 의하거나, 가스, 온수 및 화산분출물 등에 의하여 온도 유지가 이루어진다.Geothermy refers to the amount of heat that flows out of the earth through the surface, which is released from the entire surface of the earth to the outside. The amount of geothermal heat varies widely from region to region, but on the average, it is 10 to 6 cal / m 2 · sec. The outflow of geothermal heat is maintained by heat conduction or by gas, hot water, and volcanic eruptions.

지열 에너지는 연료를 필요로 하는 화석 에너지와 달리 연료를 필요로 하지 않고 댐 공사 등의 대규모 발전 시설 설립에 막대한 비용이 소요되는 수력 에너지에 비해 발전 시설 설립에 큰 비용이 들지 않고 CO2 배출 가스가 없기 때문에 친환경적인 에너지로 각광을 받고 있다. 그러나 지열 에너지는 효율이 높지 않다는 단점이 존재한다.Geothermal energy is fossil Unlike energy without lifting a huge cost to the development facility established compared to hydroelectric energy without the need for fuel is tremendous cost to the large-scale development facility established such dam takes CO 2 emissions in need of fuel Because it does not exist, it is attracting attention as eco-friendly energy. However, there is a disadvantage that geothermal energy is not efficient.

이러한 지열은 직접적인 난방, 열펌프를 통한 난방과 냉방, 제조용 열 등 여러 가지 형태로 이용될 수 있다.Such geothermal heat can be used in various forms such as direct heating, heating and cooling through a heat pump, and heat for manufacture.

이와 같은 지열에 의한 열교환 시스템은 열 교환용 파이프를 지그재그 형태로 지하에 소정의 일정한 깊이로 수평으로 뭍는 트렌치 방식과 지하에 수직 방향으로 관정(보어 홀)을 매립하고, 그 내부에 열 교환 파이프를 삽입하는 보어형 방식이 있다.In such a heat exchange system using geothermal heat, a heat exchanging pipe is buried in a zigzag form in a trench form, which is horizontally placed at a predetermined depth in a basement, and a vertical hole (bore hole) There is a bore type method to insert.

이러한 종래의 열 교환 파이프는 열 단락으로 인해 또는 파이프의 단면적의 제한으로 인해 열교환 성능에 한도가 있는 문제가 있었다.Such a conventional heat exchange pipe has a problem that heat exchange performance is limited due to a thermal short circuit or a restriction of a cross-sectional area of the pipe.

이에 본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것이며, 열 교환 효율을 높일 수 있는 지열 열교환 파이프 및 파이프 구조를 제시하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a geothermal heat exchange pipe and pipe structure capable of increasing heat exchange efficiency.

또한, 본 발명은 설치 비용이나 설치 면적을 줄일 수 있는 지열 열교환 파이프 및 파이프 구조를 제시하는 것이다.The present invention also provides a geothermal heat exchange pipe and pipe structure capable of reducing installation cost and installation area.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사상에 따르면, 지열 열교환 파이프는, 내부에 열교환을 위한 액체를 순환시키기 위한 루프 파이프부 및 상기 루프 파이프부의 측면에 부착되어 상기 측면에서 연장형성된 지열 교환 플랜지부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a geothermal heat exchange pipe comprising: a roof pipe part for circulating a liquid for heat exchange therein; and a geothermal heat exchange pipe attached to a side surface of the roof pipe part, And includes a flange portion.

일 실시예에서, 상기 루프 파이프부는 그 단면이 원형이다.In one embodiment, the loop pipe portion is circular in cross section.

일 실시예에서, 상기 지열 교환 플랜지부는 상기 루프 파이프부의 양 측면에서 서로 반대편으로 연장 형성된 판형이다.In one embodiment, the geothermal exchange flange portion is of a plate shape extending opposite to each other on both sides of the loop pipe portion.

바람직하게는, 상기 지열 교환 플랜지부는 상기 루프 파이프부와 일체형 또는 부착형으로 형성된다.Preferably, the geothermal exchange flange portion is formed integrally with or attached to the roof pipe portion.

다른 실시예에서, 상기 지열 교환 플랜지부는 그 중앙에 상기 루프 파이프부를 삽입할 수 있는 루프 파이프 삽입 홀을 구비하고, 연장 형성된 판형 플랜지가 상기 삽입 홀 양 옆으로 부착 형성된다.In another embodiment, the geothermal exchange flange portion has a loop pipe insertion hole into which the loop pipe portion can be inserted, and an elongated plate-like flange is attached to both sides of the insertion hole.

바람직하게는, 상기 지열 교환 플랜지부의 상기 루프 파이프 삽입 홀은 상기 루프 파이프부를 그 가운데에 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트를 포함하며 상기 연장 형성된 판형 플랜지들은 상기 2개의 상부 및 하부 파트 중 어느 한 파트에 부착 형성된다. 또는 상기 지열 교환 플랜지부는 상기 루프 파이프부를 그 가운데에 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트를 포함할 수도 있다.Preferably, the loop pipe insertion hole of the geothermal exchange flange portion includes two upper and lower parts that can be separated and coupled to the upper and lower portions so as to fix the loop pipe portion in the center thereof, and the elongated plate- And is attached to one of the two upper and lower parts. Or the geothermal heat exchanging flange portion may include two upper and lower parts that can be separated and coupled to the upper and lower portions so as to fix the loop pipe portion therebetween.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 지열 열교환을 위한 파이프 플랜지는, 지열 열교환을 위한 루프 파이프를 그 내부에 삽입할 수 있는 루프 파이프 삽입 홀 및 상기 루프 파이프 삽입 홀의 단면 측면에 부착되어 상기 측면에서 연장형성된 지열 교환 플랜지부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a pipe flange for geothermal heat exchange comprises a roof pipe insertion hole into which a roof pipe for geothermal heat exchange can be inserted, and a roof pipe insertion hole formed on the side surface of the roof pipe insertion hole, And a geothermal exchange flange portion.

바람직하게는, 상기 루프 파이프 삽입 홀은 그 단면이 원형이며, 상기 지열 교환 플랜지부는 상기 루프 파이프 삽입 홀의 양 측면에서 서로 반대편으로 연장 형성된 판형이다.Preferably, the loop pipe insertion holes are circular in cross section, and the geothermal heat exchanging flange portions are plate-shaped extending opposite to each other on both sides of the loop pipe insertion holes.

일 실시예에서, 상기 루프 파이프 삽입 홀은 상기 루프 파이프를 그 가운데에 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트를 포함하며 상기 연장 형성된 판형 플랜지들은 상기 2개의 상부 및 하부 파트 중 어느 한 파트에 부착 형성된다. 또는 상기 파이프 플랜지는 상기 루프 파이프를 그 가운데에 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트를 포함할 수 있다.In one embodiment, the loop pipe insertion hole includes two upper and lower parts that can be separated and coupled up and down to fix the loop pipe in the middle thereof, and the elongated plate- And is attached to any one of the lower parts. Or the pipe flange may include two upper and lower parts that can be separated and coupled up and down to fix the loop pipe in the middle thereof.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 지열 열교환을 위한 보어 루프 파이프는, 내부에 지열 열교환 파이프를 삽입하기 위한 보어 홀, 상기 보어 홀에 삽입되어 내부에 열교환을 위한 액체를 순환시키기 위한 제1 및 제2 파이프 및 상기 제1 및 제2 파이프를 소정 간격으로 이격시키고 상기 제1 및 제2 파이프 사이의 열 교환을 차단하기 위한 열 절연부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a borehole pipe for geothermal heat exchange, comprising: a borehole for inserting a geothermal heat exchange pipe therein; a first and a second borehole inserted in the borehole for circulating liquid for heat exchange therein; And a heat insulating portion for separating the first and second pipes from each other by a predetermined distance and cutting off heat exchange between the first and second pipes.

일 실시예에서, 상기 열 절연부는 열 절단을 차단하는 열 절연 재료로 구성되며, 상기 제1 및 제2 파이프를 상기 보어 홀 내부 측 양 끝에 밀착시켜 고정시킬 수 있는 폭을 갖는다.In one embodiment, the heat insulating portion is made of a heat insulating material that cuts off heat, and has a width that can fix the first and second pipes in close contact with both ends of the bore hole.

다른 실시예에서, 상기 보어 홀은 그라우팅 주입되어 상기 제1 및 제2 파이프 그리고 상기 열 절연부를 고정시킨다.In another embodiment, the bore hole is grouted to fix the first and second pipes and the heat insulating portion.

본 발명에 따른 지열 열교환 파이프는, 종래의 지열 열교환 파이프에 비해 열 교환 효율이 뛰어난 장점이 있다.The geothermal heat exchange pipe according to the present invention is advantageous in heat exchange efficiency compared with the conventional geothermal heat exchange pipe.

또한 본 발명에 따른 지열 열교환 파이프는, 단위 면적당 열교환 파이프의 설치 양을 줄여도 동일한 성능을 낼 수 있는 지열 열교환 장치를 만들 수 있어, 설치 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.Further, in the geothermal heat exchange pipe according to the present invention, a geothermal heat exchanger capable of achieving the same performance can be manufactured even if the installation amount of the heat exchange pipe per unit area is reduced, and installation cost can be drastically reduced.

또한 본 발명에 따른 지열 열교환 파이프는, 지열 열교환을 위한 두 파이프들의 꼬임과 서로 간의 열 전달로 인한 열 교환 손실을 방지할 수 있다.Further, the geothermal heat exchange pipe according to the present invention can prevent heat exchange loss due to twisting of two pipes and heat transfer between the two pipes for geothermal heat exchange.

도 1은 본 발명에 따른 지열 열교환 파이프의 단면을 나타낸다.
도 2는 도 1의 지열 열교환 파이프의 사시도를 나타낸다.
도 3은 지열 열교환 파이프의 여러 가지 형태를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 지열 열교환 파이프의 설치 모습을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지열 열교환을 위한 보어 루프 파이프를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지열 열교환 파이프의 설치 모습을 나타낸다.1 is a cross-sectional view of a geothermal heat exchange pipe according to the present invention.
2 is a perspective view of the geothermal heat exchange pipe of FIG.
Figure 3 shows various forms of the geothermal heat exchange pipe.
4 is a view showing an installation of a geothermal heat exchange pipe according to the present invention.
5 shows a bore loop pipe for geothermal heat exchange according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows an installation of a geothermal heat exchange pipe according to another embodiment of the present invention.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및, 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described hereinafter with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명에 따른 지열 열교환 파이프의 단면을 나타낸다.1 is a cross-sectional view of a geothermal heat exchange pipe according to the present invention.

도 2는 도 1의 지열 열교환 파이프의 사시도를 나타낸다. 2 is a perspective view of the geothermal heat exchange pipe of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 지열 열교환 파이프(10)는 루프 파이프부(11)와 지열 교환 플랜지부(12)를 포함한다. 루프 파이프부(11)는 내부에 지열 열교환을 위한 물이나 냉매 등의 액체를 순환시키기 위한 파이프이다. 루프 파이프부(11)는 그 단면이 여러 형태를 가질 수 있지만, 원형인 것이 일반적이다. 지열 교환 플랜지부(12)는 루프 파이프부(11)의 단면 양 측 측면에 부착되어 이 측면에서 연장형성된 형태를 갖는다. 일 예로 지열 교환 플랜지부(12)는 루프 파이프부(11)의 단면 양 측면에서 서로 반대편으로 연장 형성된 판형의 형상을 갖는다. 1 and 2, the geothermal heat exchange pipe 10 according to the present invention includes a roof pipe portion 11 and a geothermal exchange flange portion 12. The loop pipe section 11 is a pipe for circulating liquid such as water or refrigerant for the geothermal heat exchange inside. The loop pipe portion 11 may have various shapes in cross section, but it is generally circular. The geothermal exchange flange portion 12 is attached to both side surfaces of the cross section of the loop pipe portion 11 and has a shape extending from this side surface. For example, the geothermal exchange flange portion 12 has a plate-like shape extending opposite to each other on both sides of the cross section of the loop pipe section 11. [

한편, 지열 교환 플랜지부(12)는 도 1 및 도 2에서는 루프 파이프부(11) 단면 양 측면으로 서로 반대편으로 지면에 수평인 방향으로 연장 형성된 판형인 것이 일반적이지만, 단면의 일 측면에서만 한쪽으로만 연장 형성된 판형을 가질 수도 있을 것이다. 이 지열 교환 플랜지부(12)는 고열 교환 가능한 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 일 예로 이 지열 교환 플랜지부(12)는 구리나 알루미늄, 또는 이들의 합금이 사용될 수 있다1 and 2, the geothermal exchange flange portion 12 is generally of a plate shape extending in the horizontal direction on the opposite side to both sides of the cross section on both sides of the cross section of the roof pipe portion 11. However, Or may have an elongated plate shape. The geothermal exchange flange portion 12 is preferably made of a material capable of high heat exchange. For example, the geothermal exchange flange portion 12 may be made of copper, aluminum, or an alloy thereof

도 3은 지열 열교환 파이프의 여러 가지 형태를 도시한다.Figure 3 shows various forms of the geothermal heat exchange pipe.

도 3을 참조하면, 지열 열교환 파이프(10)의 루프 파이프부(11)와 지열 교환 플랜지부(12)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 하나의 일체형으로 이루어질 수도 있으며 부착형으로 이루어질 수도 있다. 그리고, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 지열 교환 플랜지부(12)가 그 중앙에 루프 파이프(11)를 삽입할 수 있는 루프 파이프 삽입 홀을 구비하고, 연장 형성된 판형 플랜지부가 이 삽입 홀 양 옆으로 부착되거나 연장 형성될 수도 있다. 루프 파이프부는 이 삽입 홀에 삽입되어 지열 열교환 파이프(10)를 형성하게 된다.3, the roof pipe portion 11 and the geothermal heat exchanging flange portion 12 of the geothermal heat exchange pipe 10 may be integrally formed as one unit as shown in FIG. 3 (a) It is possible. 3 (b), the geothermal exchange flange portion 12 has a loop pipe insertion hole into which the loop pipe 11 can be inserted, and the elongated plate- Or may be attached on both sides or extended. The loop pipe portion is inserted into the insertion hole to form the geothermal heat exchange pipe 10.

한편, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 지열 교환 플랜지부(12)의 루프 파이프 삽입 홀은 루프 파이프를 그 가운데로 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트로 나눠지고 루프 파이프부(11)를 삽입 홀에 결합 한 후 상부 및 하부 파트를 볼트 등의 고정 결합 요소로 결합시킬 수 있다.3 (c), the roof pipe insertion hole of the geothermal exchange flange portion 12 has two upper and lower portions, which can be separated and combined at the upper and lower portions, And the upper and lower parts may be joined to each other by a fixed coupling element such as a bolt after the loop pipe part 11 is coupled to the insertion hole.

그리고 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 루프 파이프 삽입 홀을 포함하는 지열 교환 플랜지부(12)가 루프 파이프를 그 가운데로 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트로 나눠지고 루프 파이프부(11)를 삽입 홀에 결합 한 후 상부 및 하부 파트를 볼트 등의 고정 결합 요소로 결합시키는 형태를 가질 수도 있다.As shown in FIG. 3 (d), the geothermal exchange flange portion 12 including the loop pipe insertion holes is divided into two upper and lower portions, which can be separated and combined at the upper and lower portions, And may have a form in which the loop pipe portion 11 is coupled to the insertion hole and the upper and lower parts are coupled to each other by a fixed coupling element such as a bolt.

또한, 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이, 도 3의 (c)에서 하부 파트 없이 지열 교환 플랜지부(12)의 상부 파트만이 지열 열교환 파이프(10)의 지중 설치 시에 루프 파이프부(11)의 위에 삽입 홀을 걸쳐 설치할 수도 있을 것이다.3 (e), only the upper part of the geothermal exchange flange portion 12 without the lower part in FIG. 3 (c) is connected to the roof pipe portion 12 at the time of ground installation of the geothermal heat exchange pipe 10, An insertion hole may be provided on the upper surface of the body 11.

도 4는 본 발명에 따른 지열 열교환 파이프의 설치 모습을 나타낸다.4 is a view showing an installation of a geothermal heat exchange pipe according to the present invention.

도 4를 참조하면, 지열을 공급받는 집에 설치된 지열 열 펌프(21)에 연결된 루프 파이프(11)가 지표면에 수평방향으로 지표면 일정 깊이에서 설치되고 그 루프 파이프(11)을 감싸고 지표면에 수평방향으로 루프 파이프 옆으로 연장 형성된 지열 교환 플랜지부(12)가 설치된다. 도 4에서는 루프 파이프(11)의 직선 구간에서만 지열 교환 플랜지부(12)가 덧붙여진 형태를 도시하였지만, 루프 파이프(11)의 곡선 구간에서도 지열 교환 플랜지부(12)가 루프 파이프(11)를 덮는 형태로 제작될 수도 있을 것이다. 이 경우에는 직선 구간과 곡선 구간의 지열 열교환 파이프가 별도로 제작되어 곡선 구간을 접합하여 전체적인 파이프 라인을 완성할 수 있다.4, a roof pipe 11 connected to a geothermal heat pump 21 installed in a house receiving geothermal heat is installed on the ground surface at a predetermined depth in the ground surface and surrounds the roof pipe 11, A geothermal exchange flange portion 12 extending to the side of the loop pipe is provided. 4 shows a configuration in which the geothermal exchange flange portion 12 is added only in the straight section of the loop pipe 11 but the geothermal exchange flange portion 12 covers the loop pipe 11 even in the curved section of the loop pipe 11 It can be produced in the form of In this case, a geothermal heat exchange pipe having a straight section and a curved section is separately manufactured, and the entire pipeline can be completed by joining the curved sections.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지열 열교환을 위한 보어 루프 파이프를 나타낸다.5 shows a bore loop pipe for geothermal heat exchange according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 보어 루프 파이프(50)는 내부에 지열 열교환 파이프를 삽입하기 위한 보어 홀(51), 보어 홀(51)에 삽입되어 내부에 열교환을 위한 물이나 냉매 등의 액체를 순환시키기 위한 제1 및 제2 파이프(52, 53), 그리고 열 절연부(54)를 포함한다.5, the bore loop pipe 50 is inserted into a bore hole 51 for inserting a geothermal heat exchange pipe therein and circulates a liquid such as water or a refrigerant for heat exchange inside the bore hole 51 First and second pipes 52 and 53, and a heat-insulating portion 54. The heat-

열 절연부(54)는 제1 및 제2 파이프(52, 53)를 소정 간격으로 이격시키고 제1 및 제2 파이프(52, 53) 사이의 열 교환을 차단하는 기능을 하며, 열 전달을 차단하거나 최소화하기 위한 열 절연 재료로 구성된다. 또한, 열 절연부(54)는 보어 홀(51) 내부의 제1 및 제2 파이프(52, 53)를 보어 홀(51) 내부 측 양 끝에 밀착시켜 고정시킬 수 있도록 보어 홀(51)의 내경에서 제1 및 제2 파이프(52, 53)의 외경들을 뺀 값으로 폭의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 열 절연부(54)는 보어 홀(51) 내부에서 제1 및 제2 파이프(52, 53)가 서로 꼬이거나, 중간에 서로 맞닿아 두 파이프의 접촉으로 인한 열 손실을 방지하여 열 교환 효율을 높일 수 있는 기능을 제공한다.The heat insulating portion 54 functions to separate the first and second pipes 52 and 53 at predetermined intervals and to block heat exchange between the first and second pipes 52 and 53, Or minimizing thermal conductivity. The heat insulating portion 54 is formed in the bore hole 51 so that the first and second pipes 52 and 53 in the bore hole 51 can be closely contacted to both ends of the bore hole 51, Of the first and second pipes 52 and 53. The lengths of the first and second pipes 52 and 53 are preferably the same. As described above, the heat insulating portion 54 prevents the first and second pipes 52 and 53 from being twisted or abutted with each other in the bore hole 51 to prevent heat loss due to the contact of the two pipes, Provides the ability to increase efficiency.

한편, 이 제1 및 제2 파이프(52, 53)는 보어 홀(51) 내부 끝단에서 서로 그 단부가 연결된 하나의 U 자형 파이프를 형성한다. 그리고 보어 홀(51)은 그라우팅(55) 주입되어 제1 및 제2 파이프(52, 53)와 열 절연부(54)를 고정시킨다. The first and second pipes 52 and 53 form a U-shaped pipe having an end connected to the inner end of the bore hole 51. The bore hole 51 is filled with grouting 55 to fix the first and second pipes 52 and 53 and the heat insulating portion 54.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지열 열교환 파이프의 설치 모습을 나타낸다.FIG. 6 shows an installation of a geothermal heat exchange pipe according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 지열을 공급받기 위해 병렬로 다수 개의 보어 홀(51)을 설치하고, 제1 및 제2 파이프(52, 53)를 포함하는 파이프를 U 자 형태로 각각의 보어 홀(51) 내부로 삽입하고, 제1 및 제2 파이프(52, 53) 사이를 절 절연부(54)로 그 간격을 소정 간격 이상이 되도록 유지시킨다. 그리고 보어 홀(51) 내부는 그라우팅 시공한다. 다수개의 병렬로 연결된 제1 및 제2 파이프(52, 53)는 지열을 공급받는 집에 설치된 지열 열 펌프(21)를 통해 그 내부에 열 교환을 위한 물 등의 액체를 순환시켜 지열을 각 건물 등에 공급하게 된다. 6, a plurality of bore holes 51 are provided in parallel to receive the geothermal heat, and the pipes including the first and second pipes 52 and 53 are inserted into the respective bore holes 51 And the space between the first and second pipes 52 and 53 is maintained by the insulating portion 54 at a predetermined interval or more. The inside of the bore hole 51 is subjected to grouting. The first and second pipes (52, 53) connected in parallel are circulated through a geothermal heat pump (21) installed in the house to receive the geothermal heat to circulate liquid such as water for heat exchange therein, .

위와 같은 본 발명에 따른 지열 열교환 파이프는, 종래의 지열 열교환 파이프에 비해 열 교환 효율이 뛰어난 장점이 있고, 단위 면적당 열교환 파이프의 설치 양을 줄여도 동일한 성능을 낼 수 있는 지열 열교환 장치를 만들 수 있어, 설치 비용을 획기적으로 줄일 수 있다. The geothermal heat exchange pipe according to the present invention has an advantage of being superior in heat exchange efficiency as compared with the conventional geothermal heat exchange pipe and can provide a geothermal heat exchanger capable of achieving the same performance by reducing the installation amount of heat exchange pipe per unit area, The installation cost can be drastically reduced.

또한 본 발명에 따른 지열 열교환 파이프는, 지열 열교환을 위한 2 파이프들의 꼬임과 서로 간의 열 전달로 인한 열 교환 손실을 방지할 수 있다.Also, the geothermal heat exchange pipe according to the present invention can prevent heat exchange loss due to twisting of two pipes and heat transfer between the two pipes for geothermal heat exchange.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명과 관련된 기술분야에서의 통상적인 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 또는 균등한 타 실시 예가 존재 가능하다는 점을 이해할 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. It is understandable that it exists.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (16)

지열 열교환을 위한 파이프에 있어서,
내부에 열교환을 위한 액체를 순환시키기 위한 루프 파이프부; 및
상기 루프 파이프부의 단면 측면에 부착되어 상기 측면에서 연장형성된 지열 교환 플랜지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프.A pipe for geothermal heat exchange,
A loop pipe portion for circulating liquid for heat exchange inside; And
A geothermal exchange flange portion attached to a side surface of the roof pipe portion and extending from the side surface;
And a pipe for the geothermal heat exchange. 제 1 항에 있어서,
상기 루프 파이프부는 그 단면이 원형인 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프.The method according to claim 1,
Wherein the loop pipe section is circular in cross section. 제 1 항에 있어서,
상기 지열 교환 플랜지부는 상기 루프 파이프부의 양 측면에서 서로 반대편으로 연장 형성된 판형인 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프. The method according to claim 1,
Wherein the geothermal heat exchanging flange portion is formed in a plate shape extending from opposite sides of both sides of the roof pipe portion. 제 3 항에 있어서,
상기 지열 교환 플랜지부는 상기 루프 파이프부와 부착형으로 형성된 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프.The method of claim 3,
Wherein the geothermal heat exchanging flange portion is formed to be attached to the roof pipe portion. 제 3 항에 있어서,
상기 지열 교환 플랜지부는 그 중앙에 상기 루프 파이프부를 삽입할 수 있는 루프 파이프 삽입 홀을 구비하고, 연장 형성된 판형 플랜지가 상기 삽입 홀 양 옆으로 부착 형성된 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프.The method of claim 3,
Wherein the geothermal exchange flange portion has a loop pipe insertion hole into which the loop pipe portion can be inserted, and an elongated plate-like flange is attached to both sides of the insertion hole. 제 5 항에 있어서,
상기 지열 교환 플랜지부의 상기 루프 파이프 삽입 홀은 상기 루프 파이프부를 그 가운데에 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트를 포함하며 상기 연장 형성된 판형 플랜지들은 상기 2개의 상부 및 하부 파트 중 어느 한 파트에 부착 형성된 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프.6. The method of claim 5,
The loop pipe insertion hole of the geothermal exchange flange portion includes two upper and lower parts that can be separated and coupled to the upper and lower portions so as to fix the loop pipe portion in the center thereof, And the lower part of the pipe. 제 5 항에 있어서,
상기 지열 교환 플랜지부는 상기 루프 파이프부를 그 가운데에 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프.6. The method of claim 5,
Wherein the geothermal heat exchanging flange portion includes two upper and lower parts that can be separated and coupled to the upper and lower portions so as to fix the loop pipe portion in the center thereof. 지열 열교환을 위한 루프 파이프를 그 내부에 삽입할 수 있는 루프 파이프 삽입 홀; 및
상기 루프 파이프 삽입 홀의 단면 측면에 부착되어 상기 측면에서 연장형성된 지열 교환 플랜지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프 플랜지.A loop pipe insertion hole into which a loop pipe for geothermal heat exchange can be inserted; And
A geothermal exchange flange portion attached to a side surface of a side surface of the loop pipe insertion hole and extending from the side surface;
And a pipe flange for geothermal heat exchange. 제 8 항에 있어서,
상기 루프 파이프 삽입 홀은 그 단면이 원형인 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프 플랜지.9. The method of claim 8,
Wherein the loop pipe insertion hole is circular in cross section. 제 8 항에 있어서,
상기 지열 교환 플랜지부는 상기 루프 파이프 삽입 홀의 양 측면에서 서로 반대편으로 연장 형성된 판형인 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프 플랜지. 9. The method of claim 8,
Wherein the geothermal heat exchanging flange portion is formed in a plate shape extending from opposite sides of the roof pipe inserting hole. 제 10 항에 있어서,
상기 루프 파이프 삽입 홀은 상기 루프 파이프를 그 가운데에 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트를 포함하며 상기 연장 형성된 판형 플랜지들은 상기 2개의 상부 및 하부 파트 중 어느 한 파트에 부착 형성된 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프 플랜지.11. The method of claim 10,
Wherein the loop pipe insertion hole includes two upper and lower parts that can be separated and coupled to the upper and lower portions so as to fix the loop pipe in the middle thereof, and the extended plate- Wherein the pipe flange is attached to the part. 제 10 항에 있어서,
상기 파이프 플랜지는 상기 루프 파이프를 그 가운데에 고정할 수 있도록 상하부로 분리 및 결합될 수 있는 2개의 상부 및 하부 파트를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 파이프 플랜지.11. The method of claim 10,
Wherein the pipe flange includes two upper and lower parts that can be separated and coupled up and down to fix the loop pipe in the middle thereof. 지열 열교환을 위한 보어 루프 파이프에 있어서,
내부에 지열 열교환 파이프를 삽입하기 위한 보어 홀;
상기 보어 홀에 삽입되어 내부에 열교환을 위한 액체를 순환시키기 위한 제1 및 제2 파이프; 및
상기 제1 및 제2 파이프를 소정 간격으로 이격시키고 상기 제1 및 제2 파이프 사이의 열 교환을 차단하기 위한 열 절연부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 보어 루프 파이프.In a bore loop pipe for geothermal heat exchange,
A bore hole for inserting a geothermal heat exchange pipe therein;
First and second pipes inserted into the bore holes to circulate the liquid for heat exchange therein; And
A heat insulating part for separating the first and second pipes at a predetermined interval and for interrupting heat exchange between the first and second pipes;
And a borehole pipe for geothermal heat exchange. 제 13 항에 있어서,
상기 열 절연부는 열 절단을 차단하는 열 절연 재료로 구성되며, 상기 제1 및 제2 파이프를 상기 보어 홀 내부 측 양 끝에 밀착시켜 고정시킬 수 있는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 지열 열교환을 위한 보어 루프 파이프.14. The method of claim 13,
Wherein the heat insulating portion is made of a heat insulating material that cuts off thermal cutting and has a width that can fix the first and second pipes in close contact with both ends of the inside of the bore hole, pipe. 제 13 항에 있어서,
상기 보어 홀은 그라우팅 주입되어 상기 제1 및 제2 파이프 그리고 상기 열 절연부를 고정시키는 것을 특징으로 하는 보어 루프 파이프.14. The method of claim 13,
And the bore hole is grouted to fix the first and second pipes and the heat insulating part. 제 13 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 파이프는 상기 보어 홀 내부 끝단에서 서로 그 단부가 연결된 U자 형 파이프를 형성하는 것을 특징으로 하는 보어 루프 파이프.14. The method of claim 13,
Wherein the first and second pipes form a U-shaped pipe whose ends are connected to each other at an inner end of the bore hole.
KR1020140100805A 2014-08-06 2014-08-06 Geothermal heat exchange pipe having flange KR101705355B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140100805A KR101705355B1 (en) 2014-08-06 2014-08-06 Geothermal heat exchange pipe having flange

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140100805A KR101705355B1 (en) 2014-08-06 2014-08-06 Geothermal heat exchange pipe having flange

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160025637A true KR20160025637A (en) 2016-03-09
KR101705355B1 KR101705355B1 (en) 2017-02-09

Family

ID=55536182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140100805A KR101705355B1 (en) 2014-08-06 2014-08-06 Geothermal heat exchange pipe having flange

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101705355B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990078582A (en) * 1999-06-09 1999-11-05 박윤식 Vacuum pot and apparatus of vacuum pump
KR20040088316A (en) * 2003-04-09 2004-10-16 정규설 Fin tube, fin coil condenser and a method thereof
KR20070022498A (en) * 2005-08-22 2007-02-27 한국에너지기술연구원 Solar Wavy-Absorber for Evacuated Tubular Solar Collector
KR20080092726A (en) * 2007-04-13 2008-10-16 고려대학교 산학협력단 Geothermal heat exchanger and construction method for the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990078582A (en) * 1999-06-09 1999-11-05 박윤식 Vacuum pot and apparatus of vacuum pump
KR20040088316A (en) * 2003-04-09 2004-10-16 정규설 Fin tube, fin coil condenser and a method thereof
KR20070022498A (en) * 2005-08-22 2007-02-27 한국에너지기술연구원 Solar Wavy-Absorber for Evacuated Tubular Solar Collector
KR20080092726A (en) * 2007-04-13 2008-10-16 고려대학교 산학협력단 Geothermal heat exchanger and construction method for the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR101705355B1 (en) 2017-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008292107A (en) Heat exchanger, heat exchange system, and construction method of heat exchange system
CN202354023U (en) Water cooling plate containing staggered fins
JP6166061B2 (en) Construction method of heat exchange device for geothermal heat utilization system and geothermal heat utilization system
KR20090128722A (en) Ground-coupled heat exchanger and the heat exchanging method using it
JP6165617B2 (en) Steel sheet pile
JP4988205B2 (en) Geothermal heat exchanger used for building air conditioning system and its anticorrosion method
CN202692304U (en) Vertical buried pipe type ground source heat pump cooling water air conditioning system
JP5389565B2 (en) Geothermal air conditioning system
KR101705355B1 (en) Geothermal heat exchange pipe having flange
JP2013139957A (en) Heat exchanger consisting of cylindrical structure
JP5921891B2 (en) Panel heat exchanger for underground heat source heat pump
JP2007071439A (en) Triple u-shaped tube type underground heat exchanger
KR101234014B1 (en) Polyethylene header for ground heat system
JP2013148255A (en) Heat exchanger and heat exchanger module
JP2015014171A (en) Steel sheet pile with underground heat exchange function, underground heat exchange piping system, and installation method for underground heat exchange piping
US20110206085A1 (en) Method for installing geothermal energy probes and geothermal energy probe arrangement
CN102759222B (en) Irregular heat exchanging pipe of ground source heat pump heat exchanger
JP2012141119A (en) Underground heat exchanger device of horizontally burying type, of underground heat-utilizing heat pump system
WO2012147113A1 (en) A heat exchanger for use in a geo-thermal plant, and the relative plant, for the exploitation of renewable energy sources
CN204612250U (en) Ground heat exchanger and heat-exchange system
KR101314334B1 (en) Heat exchanger for high performance ground source heat pump
CN111749423B (en) Integrated floor heating module
JP2006029627A (en) Terrestrial heat exchanging device
KR101559738B1 (en) Using a geothermal heating system
KR20120091883A (en) Geothermal exchanging pile

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E801 Decision on dismissal of amendment
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2016101001408; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20160304

Effective date: 20161212

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant