JP3950835B2 - Filter cleaning mechanism in groundwater circulation system - Google Patents

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Description

この発明は、例えば地下水を汲み上げて、冷暖房や給湯等の熱源として利用した後に、再び地下に還元する地下水循環システムにおけるフィルタ洗浄機構に関する。   The present invention relates to a filter cleaning mechanism in a groundwater circulation system in which, for example, groundwater is pumped and used as a heat source such as air conditioning or hot water supply and then returned to the ground again.

地熱は、年間を通じてほぼ一定の温度を保つことから、夏季は外気より低温、冬季は高温となる。このような地熱の保有媒体である地下水は、全国どこにでもあり、これを浅井戸から汲み上げることで、安価に且つ容易に地熱を回収することができる。   Since geothermal heat maintains a constant temperature throughout the year, it is cooler than the outside air in summer and hot in winter. Groundwater, which is such a geothermal holding medium, can be found anywhere in the country, and it can be easily and inexpensively recovered by pumping it from a shallow well.

このため、本出願人は、例えば特許文献1及び特許文献2に開示されているように、揚水ポンプによって地下水を汲み上げて、この地下水が保有する地熱をヒートポンプを介して冷暖房や給湯に利用した後に、再び地下に還元するといったシステムを提案している。   For this reason, the present applicant, for example, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, after pumping up groundwater with a pump, and using the geothermal heat possessed by this groundwater for air conditioning and hot water supply through a heat pump , We have proposed a system that returns to the basement again.

このように地下水を有効利用することで、エネルギー消費効率を高めて、快適性を維持しながら冷暖房運転や給湯運転に伴う消費電力を削減することができる。これは、化石エネルギー消費量及びこれに伴う二酸化炭素排出量の削減に繋がり、地球環境の保護に寄与することになる。   By effectively using groundwater in this way, it is possible to increase energy consumption efficiency and reduce power consumption associated with air conditioning and hot water supply operations while maintaining comfort. This leads to the reduction of fossil energy consumption and the accompanying carbon dioxide emissions, and contributes to the protection of the global environment.

特開2002−54856号公報JP 2002-54856 A 特開2002−54857号公報JP 2002-54857 A

揚水ポンプを用いて地下水を汲み上げる場合、地下水に混入する砂等の固形物が揚水ポンプ内に侵入して、摩耗等の不具合が生じてポンプ寿命を短縮する恐れがある。また、揚水ポンプの種類によっては、揚水ポンプが故障してしまい、地下水の汲み上げができなくなることもある。このため、一般的には、揚水ポンプの上流側にフィルタを設置して、砂等の固形物がポンプ内へ侵入するのを防止している。   When pumping up groundwater using a pump, there is a risk that sand or other solid matter mixed into the groundwater will enter the pump, causing problems such as wear and shortening the pump life. In addition, depending on the type of the pump, the pump may break down, making it impossible to pump up groundwater. For this reason, generally, a filter is installed on the upstream side of the pump, thereby preventing solids such as sand from entering the pump.

しかしながら、フィルタで固形物を除去する場合、フィルタへの固形物の沈着が進行すると、フィルタに目詰まりが生じて、揚水ポンプの消費電力の増大を招くだけでなく、地下水の揚水量が減少してヒートポンプでの熱交換効率が低下し、ひいてはエネルギー消費効率を低下させることになる。そして、最終的には、揚水不能となってシステムが停止する。   However, when solid matter is removed with a filter, as the solid matter deposits on the filter, the filter becomes clogged, which not only increases the power consumption of the pump, but also reduces the amount of groundwater pumped. As a result, the heat exchange efficiency of the heat pump is lowered, and as a result, the energy consumption efficiency is lowered. Eventually, pumping becomes impossible and the system stops.

このため、フィルタを洗浄する必要が生じるが、従来においては、揚水ポンプを停止してフィルタをいちいち取り外して洗浄しており、特に地下水に多くの固形物が混入する場合などは、上記の洗浄作業を頻繁に行う必要があって、使用者に多大な労力を課していた。   For this reason, it is necessary to clean the filter. Conventionally, the pump is stopped and the filter is removed one by one for cleaning. Especially when a lot of solid matter is mixed in the groundwater, the above-mentioned cleaning work is required. It was necessary to carry out frequently, and imposing a great effort on the user.

そこで、この発明は、上記の不具合を解消して、地下水を循環させて利用するシステムにおいて、その循環回路中に設けたフィルタの洗浄を簡単かつ確実に行うことができるフィルタ洗浄機構の提供を目的とする。   Therefore, the present invention aims to provide a filter cleaning mechanism that can easily and reliably perform cleaning of a filter provided in the circulation circuit in a system that circulates and uses groundwater by solving the above-described problems. And

上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明は、揚水ポンプの作動によって一方の井戸から汲み上げた地下水を他方の井戸から地下に還元する循環回路に、汲み上げた地下水に含まれる固形物を除去するフィルタを設けるようにした地下水循環システムにおけるフィルタ洗浄機構であって、前記汲み上げた地下水を加圧する加圧手段と、この加圧手段によって加圧した地下水を前記フィルタの固形物付着面の裏側から流す主洗浄手段と、前記主洗浄手段による洗浄の後に、前記循環回路を開放して外気を取り入れ、循環回路の地下水を重力落下によって前記フィルタの固形物付着面の裏側から流す補助洗浄手段と、前記主洗浄手段及び補助洗浄手段による洗浄に用いた地下水を前記フィルタに付着していた固形物とともに循環回路外へ排出する排出手段とを備えていることを特徴とする。

In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to a circulation circuit that returns groundwater pumped from one well to the ground by operating a pumping pump. A filter cleaning mechanism in a groundwater circulation system in which a filter to be removed is provided, the pressurizing means for pressurizing the pumped-up groundwater, and the backside of the solid matter adhesion surface of the filter Main cleaning means that flows from the main cleaning means, and after the cleaning by the main cleaning means, the circulation circuit is opened to take in outside air, and ground water in the circulation circuit is caused to flow from the back side of the solid matter adhering surface of the filter by gravity drop, and The ground water used for cleaning by the main cleaning means and the auxiliary cleaning means is discharged out of the circulation circuit together with the solid matter adhering to the filter. Characterized in that a discharge means for.

請求項2に係る発明では、前記循環回路は、前記揚水ポンプの作動によって第1井戸から汲み上げた地下水を第2井戸から地下に還元する第1地下水流路と、前記揚水ポンプの作動によって前記第2井戸から汲み上げた地下水を前記第1井戸から地下に還元する第2地下水流路とを備え、前記フィルタは、前記第1井戸と第2井戸の双方から汲み上げた地下水に含まれる固形物を除去するようになっている。   In the invention according to claim 2, the circulation circuit includes a first groundwater flow path for returning groundwater pumped from the first well to the ground from the second well by the operation of the pump, and the first by the operation of the pump. A second groundwater flow path for returning groundwater pumped from two wells to the ground from the first well, and the filter removes solids contained in the groundwater pumped from both the first and second wells It is supposed to be.

請求項に係る発明では、前記揚水ポンプ、主洗浄手段、補助洗浄手段及び排出手段の作動を制御して、前記フィルタの洗浄を自動的に行わせる制御手段を備えている。
In the invention which concerns on Claim 3 , the control means which controls the action | operation of the said pumping pump, a main washing | cleaning means, an auxiliary | assistant washing | cleaning means, and a discharge means, and performs the said filter automatically is provided.

請求項に係る発明は、前記循環回路に、汲み上げた地下水を冷暖房や給湯等の各種の熱源として利用するためのヒートポンプが設けてある。 The invention according to claim 4 is provided with a heat pump for using the pumped-up groundwater as various heat sources such as air conditioning and hot water supply in the circulation circuit.

この発明では、地下水循環システムの循環回路中に設けたフィルタの洗浄を、揚水ポンプを停止してフィルタをいちいち取り外すことなく自動的に簡単に行うことができ、使用者のフィルタ洗浄に伴う労力を軽減することができる。   According to the present invention, the filter provided in the circulation circuit of the groundwater circulation system can be automatically and easily removed without stopping the pump and removing the filter one by one. Can be reduced.

特に、フィルタの洗浄に際して、汲み上げた地下水を加圧してフィルタの固形物付着面の裏側から流し、さらに地下水を例えば重力落下によってフィルタの固形物付着面の裏側から流すようにすることで、フィルタに付着した固形物を確実に取り除いて循環回路外へ排出することができ、高い洗浄能力を発揮することができる。   In particular, when cleaning the filter, the groundwater pumped up is pressurized and allowed to flow from the back side of the solid matter adhering surface of the filter. The adhering solid matter can be reliably removed and discharged out of the circulation circuit, and a high cleaning ability can be exhibited.

また、揚水側の井戸と還元側の井戸を入れ替えて地下水の汲み上げを行うことで、還元側の井戸内の錆や固形物等を地下水とともに揚水してフィルタで除去することができ、このフィルタに沈着した錆や固形物をフィルタ洗浄によって循環回路外へ排出することで、還元能力の低下を防ぐことができる。   In addition, by pumping up the groundwater by exchanging the well on the pumping side and the well on the reduction side, the rust and solids in the well on the reduction side can be pumped together with the groundwater and removed with a filter. By discharging the deposited rust and solid matter to the outside of the circulation circuit by cleaning the filter, it is possible to prevent the reduction ability from being reduced.

(第1実施形態)
図1は、この発明の第1実施形態に係る地下水循環システムの回路構成を示している。図において、(1)は揚水用の第1井戸、(2)は還元用の第2井戸であって、これら第1井戸(1)及び第2井戸(2)は、例えば打込工法によって地盤に打ち込まれる深さ10m以内の浅井戸である。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a circuit configuration of a groundwater circulation system according to the first embodiment of the present invention. In the figure, (1) is a first well for pumping, (2) is a second well for reduction, and these first well (1) and second well (2) are grounded by, for example, a driving method. It is a shallow well with a depth of 10m or less.

そして、これら第1井戸(1)と第2井戸(2)とが循環回路(3)によって接続されている。循環回路(3)は、第1井戸(1)内に挿入した第1挿入管路(5)と、第2井戸(2)内に挿入した第2挿入管路(6)と、これら第1挿入管路(5)と第2挿入管路(6)を連結する主管路(7)とから構成されている。そして、主管路(7)には、第1挿入管路(5)に近い側すなわち上流側から順に、地下水の第1井戸(1)への逆流を防止する逆止弁(10)、地下水に含まれる砂等の固形物を除去するフィルタ(11)、揚水ポンプ(13)の吸上側圧力を検知する第1圧力スイッチ(12)、揚水ポンプ(13)、ヒートポンプ(14)が設けられている。   The first well (1) and the second well (2) are connected by a circulation circuit (3). The circulation circuit (3) includes a first insertion line (5) inserted into the first well (1), a second insertion line (6) inserted into the second well (2), and the first It is comprised from the main pipe line (7) which connects an insertion pipe line (5) and a 2nd insertion pipe line (6). The main pipe (7) includes a check valve (10) for preventing a reverse flow of groundwater to the first well (1) in order from the side closer to the first insertion pipe (5), that is, the upstream side. A filter (11) for removing solid substances such as sand, a first pressure switch (12) for detecting the suction pressure of the pump (13), a pump (13), and a heat pump (14) are provided. .

このように構成された循環回路(3)では、揚水ポンプ(13)の作動によって第1井戸(1)から地下水を汲み上げ、この地下水をフィルタ(11)に通すことで砂等の固形物を除去し、この地下水をヒートポンプ(14)において冷暖房や給湯等の各種の熱源として利用した後、第2井戸(2)から地下に還元するようになっている。   In the circulation circuit (3) configured in this way, the groundwater is pumped from the first well (1) by the operation of the pump (13), and the groundwater is passed through the filter (11) to remove solids such as sand. And after using this groundwater as various heat sources, such as air conditioning and hot water supply, in a heat pump (14), it returns to the underground from the 2nd well (2).

一方、主管路(7)における逆止弁(10)とフィルタ(11)との間には、下方に向かって垂直に延びる排水管路(15)が接続され、この排水管路(15)は、電磁式又は電動式の第1開閉弁(16)によって開閉するようになっている。   On the other hand, a drainage pipe (15) extending vertically downward is connected between the check valve (10) and the filter (11) in the main pipe (7), and this drainage pipe (15) It is opened and closed by an electromagnetic or electric first on-off valve (16).

また、主管路(7)には、揚水ポンプ(13)をバイパスするバイパス管路(20)が接続されている。すなわち、バイパス管路(20)の一端は、フィルタ(11)と揚水ポンプ(13)との間において接続され、バイパス管路(20)の他端は、揚水ポンプ(13)とヒートポンプ(14)との間において接続されている。このバイパス管路(20)には、その一端側から順に、電磁式又は電動式の第2開閉弁(21)、圧力タンク(22)、揚水ポンプ(13)の吐出側圧力を検知する第2圧力スイッチ(23)が設けられている。上記圧力タンク(22)は、その内部に地下水が流入することで、内部空気が圧縮して地下水を加圧するようになっている。   Further, a bypass pipe (20) that bypasses the pumping pump (13) is connected to the main pipe (7). That is, one end of the bypass line (20) is connected between the filter (11) and the pump (13), and the other end of the bypass line (20) is the pump (13) and the heat pump (14). Connected between. In this bypass line (20), there is a second that detects the discharge side pressure of the electromagnetic or electric second on-off valve (21), the pressure tank (22), and the pumping pump (13) in this order from one end side. A pressure switch (23) is provided. The pressure tank (22) is configured to compress the internal water by compressing the internal water when groundwater flows into the pressure tank (22).

なお、圧力タンク(22)及び第2圧力スイッチ(23)は、バイパス管路(20)に必ずしも設ける必要はなく、例えば主管路(7)における揚水ポンプ(13)と後述する第3開閉弁(25)との間に設けるようにしても良い。また、揚水ポンプの種類によっては、圧力タンク及び圧力スイッチが付属されているものもあり、このような揚水ポンプを使用すれば、管路上に圧力タンク及び圧力スイッチを設けなくても良い。   The pressure tank (22) and the second pressure switch (23) are not necessarily provided in the bypass pipe (20). For example, the pump (13) in the main pipe (7) and a third on-off valve (described later) 25). Some types of pumps are provided with a pressure tank and a pressure switch. If such a pump is used, the pressure tank and the pressure switch need not be provided on the pipeline.

さらに、主管路(7)におけるバイパス管路(20)の他端接続部位とヒートポンプ(14)との間には、電磁式又は電動式の第3開閉弁(25)が設けられている。また、主管路(7)におけるバイパス管路(20)の他端接続部位と第3開閉弁(25)との間には、上方に向かって垂直に延びる外気取り入れ管路(30)が接続され、この外気取り入れ管路(30)は、電磁式又は電動式の第4開閉弁(31)によって開閉するようになっている。なお、第4開閉弁(31)、第2開閉弁(21)、フィルタ(11)、第1開閉弁(16)の順に高い位置に配置し、これらを繋ぐ管路において地下水の滞留部をなくして、後述するフィルタ洗浄時におけるフィルタ(11)への地下水の流入をスムーズに行うことができるようにしている。   Further, an electromagnetic or electric third on-off valve (25) is provided between the other end connecting portion of the bypass pipe (20) in the main pipe (7) and the heat pump (14). In addition, an outside air intake pipe (30) extending vertically upward is connected between the other end connection portion of the bypass pipe (20) in the main pipe (7) and the third on-off valve (25). The outside air intake pipe (30) is opened and closed by an electromagnetic or electric fourth on-off valve (31). The fourth on-off valve (31), the second on-off valve (21), the filter (11), and the first on-off valve (16) are arranged at higher positions in this order, and there is no stagnation of groundwater in the pipe connecting them. Thus, the inflow of groundwater to the filter (11) during the filter cleaning described later can be performed smoothly.

また、図2に示すように、第1及び第2圧力スイッチ(12)(23)、揚水ポンプ(13)、第1〜第4開閉弁(16)(21)(25)(31)は、例えばリレー回路等からなる制御手段(40)に電気的に接続されている。この制御手段(40)は、第1及び第2圧力スイッチ(12)(23)の検知動作によって、揚水ポンプ(13)及び第1〜第4開閉弁(16)(21)(25)(31)の作動を制御して、フィルタ(11)の洗浄を自動的に行わせるようになっている。なお、制御手段(40)としては、リレー回路に限らず、例えばマイクロコンピュータ等を用いるようにしても良い。   Further, as shown in FIG. 2, the first and second pressure switches (12) and (23), the pumping pump (13), and the first to fourth on-off valves (16), (21), (25), and (31) For example, it is electrically connected to control means (40) comprising a relay circuit or the like. The control means (40) includes a pumping pump (13) and first to fourth on-off valves (16), (21), (25), (31) by detecting operations of the first and second pressure switches (12), (23). ) Is controlled so that the filter (11) is automatically cleaned. The control means (40) is not limited to a relay circuit, and for example, a microcomputer or the like may be used.

そして、上記の揚水ポンプ(13)、排水管路(15)、バイパス管路(20)、第1及び第2圧力スイッチ(12)(23)、圧力タンク(22)、外気取り入れ管路(30)、第1〜第4開閉弁(16)(21)(25)(31)、制御手段(40)によって、フィルタ洗浄機構が構成されている。   The pumping pump (13), drain pipe (15), bypass pipe (20), first and second pressure switches (12) (23), pressure tank (22), outside air intake pipe (30 ), The first to fourth on-off valves (16), (21), (25), (31) and the control means (40) constitute a filter cleaning mechanism.

次に、フィルタ洗浄機構によるフィルタ(11)の自動洗浄動作について説明する。まず、通常の循環時には、第1、第2、第4開閉弁(16)(21)(31)が閉じて、第3開閉弁(25)が開放し、揚水ポンプ(13)が作動する。これによって、第1井戸(1)から汲み上げられた地下水は、フィルタ(11)をその下面側から上面側へ向けて通過することで、砂等の固形物が除去された後、揚水ポンプ(13)を通ってヒートポンプ(14)に導かれる。そして、この地下水とヒートポンプ(14)の冷媒との間で熱交換がなされた後、第2井戸(2)から地下に還元される。   Next, the automatic cleaning operation of the filter (11) by the filter cleaning mechanism will be described. First, during normal circulation, the first, second, and fourth on-off valves (16), (21), and (31) are closed, the third on-off valve (25) is opened, and the pumping pump (13) is operated. As a result, the groundwater pumped from the first well (1) passes through the filter (11) from the lower surface side toward the upper surface side, and after removing solids such as sand, the pump (13 ) To the heat pump (14). And after heat exchange is made between this groundwater and the refrigerant | coolant of a heat pump (14), it is returned to the underground from the 2nd well (2).

このような地下水の循環を繰り返すうちに、フィルタ(11)の下面に固形物が沈着して、主管路(7)内の揚水ポンプ(13)の吸上側圧力が変化して、地下水の流量が低下する。すると、第1圧力スイッチ(12)が作動して、フィルタ(11)の洗浄を開始する。   While repeating such groundwater circulation, solids deposit on the lower surface of the filter (11), the suction side pressure of the pump (13) in the main pipe (7) changes, and the groundwater flow rate is changed. descend. Then, the first pressure switch (12) is activated to start cleaning the filter (11).

この洗浄時には、第1圧力スイッチ(12)の作動によって、第3開閉弁(25)が閉じる。このとき、揚水ポンプ(13)は作動し続けているので、汲み上げられた地下水が圧力タンク(22)内に流入して、その内部空気を圧縮するとともに、揚水ポンプ(13)の吐出側にあたるバイパス管路(20)内及び主管路(7)内の一部の地下水が、揚水ポンプ(13)の作動によって加圧される。   During the cleaning, the third on-off valve (25) is closed by the operation of the first pressure switch (12). At this time, since the pump (13) continues to operate, the groundwater pumped up flows into the pressure tank (22), compresses the internal air, and bypasses the discharge side of the pump (13). A part of groundwater in the pipe (20) and the main pipe (7) is pressurized by the operation of the pump (13).

そして、揚水ポンプ(13)の吐出側圧力が予め設定した圧力に達すると、第2圧力スイッチ(23)が作動して、揚水ポンプ(13)の作動が停止するとともに、第1及び第2開閉弁(16)(21)が順次開放する。すると、圧力タンク(22)内で圧縮された空気によって、加圧された地下水がフィルタ(11)の固形物付着面の裏側すなわち上面側に噴射され、その固形物付着面すなわち下面側に付着していた固形物がフィルタ(11)から剥がれ落ちる。この洗浄に用いられた地下水は、フィルタ(11)をその上面側から下面側へ向けて通過し、剥がれ落ちた固形物とともに、排水管路(15)を通って循環回路(3)外へ排出する。   When the discharge-side pressure of the pumping pump (13) reaches a preset pressure, the second pressure switch (23) is activated, the pumping pump (13) is stopped, and the first and second opening / closing operations are performed. Valves (16) and (21) open sequentially. Then, the compressed groundwater is sprayed by the air compressed in the pressure tank (22) to the back side, that is, the upper surface side of the solid matter adhesion surface of the filter (11), and adheres to the solid matter adhesion surface, that is, the lower surface side. The solid matter that has fallen off the filter (11). The groundwater used for this washing passes through the filter (11) from the upper surface side to the lower surface side, and is discharged out of the circulation circuit (3) through the drainage pipe (15) together with the solid matter that has been peeled off. To do.

このような主洗浄を終えると、第4開閉弁(31)が開放して補助洗浄が開始する。すなわち、第4開閉弁(31)を開放することで、外気取り入れ管路(30)を介して主管路(7)内及びバイパス管路(20)内に外気が流れ込むとともに、主管路(7)及びバイパス管路(20)に残っている地下水が、重力落下によってフィルタ(11)をその上面側から下面側へ向かって通過して、主洗浄では除き切れなかった固形物ととともに、排水管路(15)を通って循環回路(3)外へ排出する。   When such main cleaning is completed, the fourth on-off valve (31) is opened and auxiliary cleaning is started. That is, by opening the fourth on-off valve (31), outside air flows into the main line (7) and the bypass line (20) via the outside air intake line (30), and the main line (7). The groundwater remaining in the bypass pipe (20) passes through the filter (11) from the upper surface side to the lower surface side due to gravity drop, together with the solid matter that could not be removed by the main washing, and the drain pipe (15) Pass through circulation circuit (3).

なお、上述したように、第4開閉弁(31)が最も高い位置にあって、第2開閉弁(21)、フィルタ(11)、第1開閉弁(16)の順に配置位置が高くなっていて、これらを繋ぐ管路において地下水の滞留部がない状態となっているので、主洗浄及び補助洗浄において地下水が管路内をスムーズに流れ、洗浄効率を高めることができる。   As described above, the fourth on-off valve (31) is at the highest position, and the second on-off valve (21), the filter (11), and the first on-off valve (16) are arranged in this order. In addition, since there is no ground water retention portion in the pipe connecting these, the ground water flows smoothly in the pipe in the main cleaning and the auxiliary cleaning, and the cleaning efficiency can be improved.

そして、補助洗浄を終えると、第1、第2、第4開閉弁(16)(21)(31)が閉じるとともに、第3開閉弁(25)が開放し、さらに揚水ポンプ(13)が作動して、通常の循環時に戻ることになる。   When the auxiliary cleaning is completed, the first, second and fourth on-off valves (16), (21) and (31) are closed, the third on-off valve (25) is opened, and the pumping pump (13) is activated. Then, it will return during normal circulation.

従って、このようなフィルタ洗浄機構を地下水循環システムに組み込んで、上記のようなフィルタの自動洗浄を定期的に行うことで、地下水を安定的にヒートポンプ(14)に供給することができ、メンテナンスフリーで高いエネルギー消費効率を維持する冷暖房、給湯を実現できる。   Therefore, by incorporating such a filter cleaning mechanism into the groundwater circulation system and periodically performing the automatic filter cleaning as described above, the groundwater can be stably supplied to the heat pump (14), which is maintenance-free. Can realize air conditioning and hot water supply that maintain high energy consumption efficiency.

なお、この実施形態においては、第1圧力スイッチ(12)の作動によりフィルタ(11)の洗浄を開始していたが、このような第1圧力スイッチ(12)を廃止して、制御手段(40)に接続したタイマーを用いて洗浄を定期的に行うようにしたり、制御手段(40)に接続した洗浄開始ボタンをオンオフ操作して洗浄を任意に行うようにしたり、さらには、揚水ポンプ(13)の作動停止を検知するセンサや揚水ポンプ(13)の負荷を検知するセンサを制御手段(40)に接続して、揚水ポンプ(13)に異常が生じたときに洗浄を行うようにしても良い。   In this embodiment, the cleaning of the filter (11) is started by the operation of the first pressure switch (12). However, the first pressure switch (12) is abolished and the control means (40 Cleaning is performed periodically using a timer connected to the control means, or the cleaning start button connected to the control means (40) is turned on and off to perform cleaning arbitrarily, and further, the pump (13 ) Or a sensor that detects the load on the pump (13) is connected to the control means (40) so that the pump is cleaned when an abnormality occurs in the pump (13). good.

(第2実施形態)
図3は、この発明の第2実施形態に係る地下水循環システムの回路構成を示している。
(Second embodiment)
FIG. 3 shows a circuit configuration of a groundwater circulation system according to the second embodiment of the present invention.

この地下水循環システムの循環回路(50)においては、主管路(51)の両端部に電磁式又は電動式の第1、第2三方弁(52)(53)が介装されている。そして、第1三方弁(52)に接続された第1分岐管路(54)が第2挿入管路(6)に接続され、第2三方弁(53)に接続された分岐管路(55)が第1挿入管路(5)に接続されている。   In the circulation circuit (50) of this groundwater circulation system, electromagnetic or electric first and second three-way valves (52) (53) are interposed at both ends of the main pipe (51). The first branch pipe (54) connected to the first three-way valve (52) is connected to the second insertion pipe (6), and the branch pipe (55) connected to the second three-way valve (53). ) Is connected to the first insertion line (5).

これにより、第1挿入管路(5)、主管路(51)、第2挿入管路(6)により、揚水ポンプ(13)の作動によって第1井戸(1)から汲み上げた地下水を第2井戸(2)から地下に還元する第1地下水流路が構成されている。また、第2挿入管路(6)、分岐管路(54)、主管路(51)、分岐管路(55)、第1挿入管路(5)により、揚水ポンプ(13)の作動によって第2井戸(2)から汲み上げた地下水を第1井戸(1)から地下に還元する第2地下水流路が構成されている。   Accordingly, the groundwater pumped from the first well (1) by the operation of the pumping pump (13) by the first insertion pipe (5), the main pipe (51), and the second insertion pipe (6) is supplied to the second well. A first groundwater flow path that returns to the basement from (2) is configured. In addition, the second insertion pipe (6), the branch pipe (54), the main pipe (51), the branch pipe (55), and the first insertion pipe (5) are activated by the pumping pump (13). A second groundwater flow path is configured to reduce the groundwater pumped from the two wells (2) from the first well (1) to the ground.

すなわち、この循環回路(50)では、第1地下水流路と第2地下水流路とを備えており、第1及び第2三方弁(52)(53)を切り替えて、使用する流路を適宜選択することで、第1井戸(1)から汲み上げた地下水を第2井戸(2)から地下へ還元したり、第2井戸(2)から汲み上げた地下水を第1井戸(1)から地下へ還元することができ、第1井戸(1)と第2井戸(2)の双方から汲み上げた地下水に含まれる固形物を単一のフィルタ(11)によって除去するようになっている。なお、第1及び第2三方弁(52)(53)は、図示しない切替えスイッチによって切り替えられるようになっている。また、第1及び第2三方弁(52)(53)を制御手段(40)に電気的に接続して、各種条件によって三方弁(52)(53)を切り替えて、井戸(1)(2)の入れ替えを自動的に行うようにしても良い。   In other words, the circulation circuit (50) includes a first groundwater flow path and a second groundwater flow path, and the first and second three-way valves (52) and (53) are switched to appropriately select the flow path to be used. By selecting, groundwater pumped from the first well (1) is returned to the ground from the second well (2), or groundwater pumped from the second well (2) is returned from the first well (1) to the ground. Solid matter contained in the groundwater pumped from both the first well (1) and the second well (2) is removed by a single filter (11). The first and second three-way valves (52) and (53) can be switched by a changeover switch (not shown). Also, the first and second three-way valves (52) (53) are electrically connected to the control means (40), and the three-way valves (52) (53) are switched according to various conditions, so that the wells (1) (2 ) May be automatically replaced.

一般に、還元側の井戸内では、錆や固形物等が堆積することによって、還元能力が低下して、これが進行すると井戸上部から水が溢れることになる。しかし、上記のように揚水側の井戸と還元側の井戸を入れ替えて地下水の汲み上げを行うことで、還元側の井戸内の堆積物を地下水とともに揚水して、フィルタ(11)で錆や固形物等の堆積物を除去することができ、このフィルタ(11)に沈着した堆積物をフィルタ洗浄機構による洗浄動作によって循環回路(50)外へ排出することで、還元能力の低下を防ぐことができる。   Generally, in a well on the reduction side, rust, solids, and the like are deposited, so that the reduction ability is lowered. As this progresses, water overflows from the upper part of the well. However, by exchanging the well on the pumping side and the well on the reduction side as described above, the sediment in the well on the reduction side is pumped together with the groundwater, and the filter (11) is used to rust and solid matter. The deposits deposited on the filter (11) can be removed out of the circulation circuit (50) by the cleaning operation of the filter cleaning mechanism, thereby preventing reduction in reduction capacity. .

その他の構成及びフィルタ自動洗浄動作は、第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の機能を有する部材については、同符号を付してある。   Other configurations and filter automatic cleaning operations are the same as those in the first embodiment, and members having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

(参考例)
図4は、参考例としての地下水循環システムの回路構成を示している。
(Reference example)
FIG. 4 shows a circuit configuration of a groundwater circulation system as a reference example .

第1井戸(1)と第2井戸(2)とを接続する循環回路(60)は、第1井戸(1)内に挿入した第1挿入管路(5)と、第2井戸(2)内に挿入した第2挿入管路(6)と、これら第1挿入管路(5)と第2挿入管路(6)を連結する主管路(61)とから構成されている。   A circulation circuit (60) connecting the first well (1) and the second well (2) includes a first insertion line (5) inserted into the first well (1) and a second well (2). It is comprised from the 2nd insertion line (6) inserted in the inside, and the main line (61) which connects these 1st insertion lines (5) and the 2nd insertion line (6).

そして、主管路(61)は、揚水ポンプ(13)及びヒートポンプ(14)、揚水ポンプ(13)の吸上側圧力を検知する圧力スイッチ(12)が設けられた共通管路(62)と、この共通管路(62)の一端部から電磁式又は電動式の第1三方弁(63)を介して分岐した分岐管路(65)(66)と、共通管路(62)の他端部から電磁式又は電動式の第2三方弁(64)を介して分岐した分岐管路(67)(68)と、分岐管路(65)(67)と第1挿入管路(5)を接続するとともに、第1井戸(1)から汲み上げた地下水に含まれる砂等の固形物を除去する第1フィルタ(70)が設けられた第1フィルタ管路(71)と、分岐管路(66)(68)と第2挿入管路(6)を接続するとともに、第2井戸(2)から汲み上げた地下水に含まれる砂等の固形物を除去する第2フィルタ(72)が設けられた第2フィルタ管路(73)とから構成されている。   The main pipe (61) includes a common pipe (62) provided with a pressure switch (12) for detecting the suction side pressure of the pump (13), the heat pump (14), and the pump (13). From one end of the common pipe (62) through the electromagnetic or electric first three-way valve (63), the branch pipe (65) (66) and from the other end of the common pipe (62) The branch pipes (67) and (68) branched via the electromagnetic or electric second three-way valve (64) are connected to the branch pipes (65) and (67) and the first insertion pipe (5). In addition, a first filter pipe (71) provided with a first filter (70) for removing solids such as sand contained in the groundwater pumped from the first well (1), and a branch pipe (66) ( 68) and the second insertion pipe (6) and a second filter provided with a second filter (72) for removing solids such as sand contained in the groundwater pumped from the second well (2) And a conduit (73).

これにより、第1挿入管路(5)、第1フィルタ管路(71)、分岐管路(65)、共通管路(62)、分岐管路(68)、第2フィルタ管路(73)、第2挿入管路(6)により、揚水ポンプ(13)の作動によって第1井戸(1)から汲み上げた地下水を第2井戸(2)から地下に還元する第1地下水流路が構成されている。また、第2挿入管路(6)、第2フィルタ管路(73)、分岐管路(66)、共通管路(62)、分岐管路(67)、第1フィルタ管路(71)、第1挿入管路(5)により、揚水ポンプ(13)の作動によって第2井戸(2)から汲み上げた地下水を第1井戸(1)から地下に還元する第2地下水流路が構成されている。   Accordingly, the first insertion pipe (5), the first filter pipe (71), the branch pipe (65), the common pipe (62), the branch pipe (68), and the second filter pipe (73). The second insertion pipe (6) constitutes a first groundwater flow path for returning the groundwater pumped from the first well (1) to the ground from the second well (2) by the operation of the pumping pump (13). Yes. The second insertion pipe (6), the second filter pipe (73), the branch pipe (66), the common pipe (62), the branch pipe (67), the first filter pipe (71), The first insertion pipe (5) constitutes a second groundwater flow path for returning the groundwater pumped from the second well (2) to the ground from the first well (1) by the operation of the pumping pump (13). .

すなわち、この循環回路(60)では、第1地下水流路と第2地下水流路とを備えており、第1及び第2三方弁(63)(64)を切り替えて、使用する流路を適宜選択することで、第1井戸(1)から汲み上げた地下水を第2井戸(2)から地下へ還元したり、第2井戸(2)から汲み上げた地下水を第1井戸(1)から地下へ還元することができ、各井戸(1)(2)から汲み上げた地下水に含まれる固形物を、第1、第2フィルタ(70)(72)によって除去するようになっている。   That is, the circulation circuit (60) includes a first groundwater flow path and a second groundwater flow path, and switches the first and second three-way valves (63) and (64) to appropriately select the flow path to be used. By selecting, groundwater pumped from the first well (1) is returned to the ground from the second well (2), or groundwater pumped from the second well (2) is returned from the first well (1) to the ground. The solid matter contained in the groundwater pumped from each well (1) (2) is removed by the first and second filters (70) (72).

また、第1フィルタ管路(71)には、第1フィルタ(70)に対応させて、下方に向かって垂直に延びる第1排水管路(80)が接続され、第2フィルタ管路(73)には、第2フィルタ(72)に対応させて、下方に向かって垂直に延びる第2排水管路(81)が接続されている。また、第1排水管路(80)は、電磁式又は電動式の第1開閉弁(82)によって開閉し、第2排水管路(81)は、電磁式又は電動式の第2開閉弁(83)によって開閉するようになっている。   The first filter pipe (71) is connected to the first drain pipe (80) extending vertically downward in correspondence with the first filter (70), and the second filter pipe (73). ) Is connected to a second drain pipe (81) extending vertically downward corresponding to the second filter (72). The first drain pipe (80) is opened and closed by an electromagnetic or electric first on-off valve (82), and the second drain pipe (81) is an electromagnetic or electric second on-off valve ( 83).

さらに、図5に示すように、圧力スイッチ(12)、揚水ポンプ(13)、第1及び第2三方弁(63)(64)、第1及び第2開閉弁(82)(83)は、例えばリレー回路等からなる制御手段(85)に電気的に接続されている。この制御手段(85)は、圧力スイッチ(12)の検知動作によって、揚水ポンプ(13)、第1及び第2三方弁(63)(64)、第1及び第2開閉弁(82)(83)の作動を制御して、第1及び第2フィルタ(70)(72)の洗浄を自動的に行わせるようになっている。なお、制御手段(85)としては、リレー回路に限らず、例えばマイクロコンピュータ等を用いるようにしても良い。   Furthermore, as shown in FIG. 5, the pressure switch (12), the pumping pump (13), the first and second three-way valves (63) and (64), and the first and second on-off valves (82) and (83) For example, it is electrically connected to control means (85) comprising a relay circuit or the like. The control means (85) includes a pumping pump (13), first and second three-way valves (63) and (64), and first and second on-off valves (82) and (83) by detecting operation of the pressure switch (12). ) Is controlled so that the first and second filters 70 and 72 are automatically cleaned. The control means (85) is not limited to a relay circuit, and for example, a microcomputer or the like may be used.

そして、上記の圧力スイッチ(12)、揚水ポンプ(13)、第1及び第2地下水流路、第1及び第2三方弁(63)(64)、第1及び第2排水管路(80)(81)、第1及び第2開閉弁(82)(83)、制御手段(85)によってフィルタ洗浄機構が構成されている。   And said pressure switch (12), pumping pump (13), 1st and 2nd groundwater flow path, 1st and 2nd three-way valve (63) (64), 1st and 2nd drainage pipe line (80) (81), the first and second on-off valves (82) and (83), and the control means (85) constitute a filter cleaning mechanism.

次に、フィルタ洗浄機構による第1及び第2フィルタ(70)(72)の自動洗浄動作について説明する。まず、通常の循環時には、第1及び第2開閉弁(82)(83)が閉じて、揚水ポンプ(13)が作動する。これによって、例えば第1井戸(1)から汲み上げられた地下水は、第1フィルタ(70)をその下面側から上面側へ向けて通過することで、砂等の固形物が除去された後、揚水ポンプ(13)を通ってヒートポンプ(14)に導かれる。そして、この地下水とヒートポンプ(14)の冷媒との間で熱交換がなされた後、第2フィルタ(72)をその上面側から下面側へ向けて通過して、第2井戸(2)から地下に還元される。   Next, the automatic cleaning operation of the first and second filters (70) and (72) by the filter cleaning mechanism will be described. First, during normal circulation, the first and second on-off valves (82) and (83) are closed, and the pumping pump (13) is operated. As a result, for example, groundwater pumped up from the first well (1) passes through the first filter (70) from the lower surface side to the upper surface side, and after removing solids such as sand, It is led to the heat pump (14) through the pump (13). And after heat exchange is made between this groundwater and the refrigerant of the heat pump (14), it passes through the second filter (72) from the upper surface side to the lower surface side, and is underground from the second well (2). Reduced to

このような地下水の循環を繰り返すうちに、第1フィルタ(70)の下面に固形物が沈着して、共通管路(62)内の揚水ポンプ(13)の吸上側圧力が変化して、地下水の流量が低下する。すると、圧力スイッチ(12)が作動して、第1フィルタ(70)の洗浄を開始する。   While repeating such groundwater circulation, solid matter is deposited on the lower surface of the first filter (70), and the suction side pressure of the pump (13) in the common pipe (62) changes, so that the groundwater The flow rate decreases. Then, the pressure switch (12) is activated to start cleaning the first filter (70).

この洗浄時には、圧力スイッチ(12)の作動によって、第1開閉弁(82)が開放して、第1及び第2三方弁(63)(64)が切り替わる。すると、第2井戸(2)から地下水が汲み上げられ、この地下水が第2フィルタ(72)をその下面側から上面側へ向けて通過する。このとき、第2井戸(2)において、錆や固形物等が堆積している場合には、これら堆積物も地下水とともに汲み上げられて、第2フィルタ(72)の固形物付着面すなわち下面に付着する。   During this cleaning, the first on-off valve (82) is opened by the operation of the pressure switch (12), and the first and second three-way valves (63) (64) are switched. Then, groundwater is pumped up from the second well (2), and this groundwater passes through the second filter (72) from the lower surface side toward the upper surface side. At this time, if rust, solids, etc. are accumulated in the second well (2), these deposits are also pumped together with the groundwater and adhere to the solid matter adhering surface, that is, the lower surface of the second filter (72). To do.

第2井戸(2)から汲み上げられた地下水は、揚水ポンプ(13)及びヒートポンプ(14)を通って、第1フィルタ(70)の固形物付着面の裏側すなわち上面側に流れ落ちる。すると、第1フィルタ(70)の固形物付着面すなわち下面に付着していた固形物が第1フィルタ(70)から剥がれ落ちる。この洗浄に用いられた地下水は、第1フィルタ(70)をその上面側から下面側へ向けて通過し、剥がれ落ちた固形物とともに、第1排水管路(80)を通って循環回路(60)外へ排出する。   The groundwater pumped up from the second well (2) flows down to the back side, that is, the upper surface side of the solid matter adhering surface of the first filter (70) through the pumping pump (13) and the heat pump (14). Then, the solid matter adhering to the solid matter adhering surface, that is, the lower surface of the first filter (70) is peeled off from the first filter (70). The groundwater used for this washing passes through the first filter (70) from the upper surface side to the lower surface side, and along with the solid matter that has been peeled off, passes through the first drain pipe (80) and the circulation circuit (60 ) Discharge outside.

その後、第1開閉弁(82)が閉じて、第2開閉弁(83)が開放し、さらに第1及び第2三方弁(63)(64)が切り替わる。すると、第1井戸(1)から地下水が汲み上げられ、この地下水が第2フィルタ(72)の裏側すなわち上面側に流れ落ちる。すると、第2フィルタ(72)の固形物付着面すなわち下面に付着していた固形物等が第2フィルタ(72)から取り除かれる。この洗浄に用いられた地下水は、第2フィルタ(72)をその上面側から下面側へ向けて通過し、第2フィルタ(72)の下面に付着していた固形物等とともに、第2排水管路(81)を通って循環回路(60)外へ排出する。これにより、地下水の汲み上げによって第1フィルタ(70)に沈着した固形物を取り除くだけでなく、還元側の第2井戸(2)に堆積していた錆や固形物も取り除いて、還元能力の低下を防ぐことができる。   Thereafter, the first on-off valve (82) is closed, the second on-off valve (83) is opened, and the first and second three-way valves (63) (64) are switched. Then, groundwater is pumped up from the first well (1), and this groundwater flows down to the back side, that is, the upper surface side of the second filter (72). Then, the solid matter or the like adhering to the solid matter adhering surface, that is, the lower surface of the second filter (72) is removed from the second filter (72). The groundwater used for the washing passes through the second filter (72) from the upper surface side toward the lower surface side, and the second drainage pipe together with the solid matter attached to the lower surface of the second filter (72). It discharges out of the circulation circuit (60) through the path (81). This not only removes solids deposited on the first filter (70) by pumping up groundwater, but also removes rust and solids accumulated in the second well (2) on the reduction side, reducing the reduction capacity. Can be prevented.

このような洗浄を終えると、圧力スイッチ(12)が初期状態に復帰し、第2開閉弁(83)が閉じて、通常の循環時に戻ることになる。なお、通常の循環時において第2井戸(2)から地下水を汲み上げている場合には、上記の動作とは逆の動作を行うことで、第1及び第2フィルタ(70)(72)を洗浄する。   When such cleaning is completed, the pressure switch (12) returns to the initial state, the second on-off valve (83) is closed, and the pressure switch (12) returns to normal circulation. When ground water is pumped up from the second well (2) during normal circulation, the first and second filters (70) and (72) are washed by performing the operation opposite to the above operation. To do.

この参考例においては、圧力スイッチ(12)の作動により第1及び第2フィルタ(70)(72)の洗浄を開始していたが、このような圧力スイッチ(12)を廃止して、制御手段(85)に接続したタイマーを用いて洗浄を定期的に行うようにしたり、制御手段(85)に接続した洗浄開始ボタンをオンオフ操作して洗浄を任意に行うようにしたり、さらには、揚水ポンプ(13)の作動停止を検知するセンサや湯水ポンプ(13)の負荷を検知するセンサを制御手段(85)に接続して、揚水ポンプ(13)に異常が生じたときに洗浄を行うようにしても良い。
In this reference example , cleaning of the first and second filters (70), (72) was started by the operation of the pressure switch (12). (85) The cleaning is performed periodically using a timer, the cleaning start button connected to the control means (85) is turned on / off to perform cleaning arbitrarily, and further, the pump is used. Connect the sensor for detecting the stoppage of (13) and the sensor for detecting the load of the hot water pump (13) to the control means (85) so that cleaning is performed when an abnormality occurs in the pump (13). May be.

なお、その他の構成は、第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の機能を有する部材については、同符号を付してある。   Other configurations are the same as those of the first embodiment, and members having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and it is needless to say that many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention.

この発明の第1実施形態に係るフィルタ洗浄機構を備えた地下水循環システムの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the groundwater circulation system provided with the filter washing | cleaning mechanism which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同じくそのブロック図である。It is also the block diagram. 第2実施形態に係るフィルタ洗浄機構を備えた地下水循環システムの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the groundwater circulation system provided with the filter washing | cleaning mechanism which concerns on 2nd Embodiment. 参考例に係るフィルタ洗浄機構を備えた地下水循環システムの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the groundwater circulation system provided with the filter washing | cleaning mechanism which concerns on a reference example . 同じくそのブロック図である。It is also the block diagram.

符号の説明Explanation of symbols

(1) 第1井戸
(2) 第2井戸
(3)(50)(60) 循環回路
(11) フィルタ
(13) 揚水ポンプ
(40)(85) 制御手段
(70) 第1フィルタ
(72) 第2フィルタ
(1) 1st well
(2) Second well
(3) (50) (60) Circulation circuit
(11) Filter
(13) Pumping pump
(40) (85) Control means
(70) 1st filter
(72) Second filter

Claims (4)

揚水ポンプの作動によって一方の井戸から汲み上げた地下水を他方の井戸から地下に還元する循環回路に、汲み上げた地下水に含まれる固形物を除去するフィルタを設けるようにした地下水循環システムにおけるフィルタ洗浄機構であって、前記汲み上げた地下水を加圧する加圧手段と、この加圧手段によって加圧した地下水を前記フィルタの固形物付着面の裏側から流す主洗浄手段と、前記主洗浄手段による洗浄の後に、前記循環回路を開放して外気を取り入れ、循環回路の地下水を重力落下によって前記フィルタの固形物付着面の裏側から流す補助洗浄手段と、前記主洗浄手段及び補助洗浄手段による洗浄に用いた地下水を前記フィルタに付着していた固形物とともに循環回路外へ排出する排出手段とを備えていることを特徴とする地下水循環システムにおけるフィルタ洗浄機構。 A filter cleaning mechanism in a groundwater circulation system in which a filter that removes solids contained in the pumped-up groundwater is installed in a circulation circuit that returns groundwater pumped up from one well to the ground by operating a pump. There are pressurizing means for pressurizing the pumped-up groundwater, main cleaning means for flowing groundwater pressurized by the pressurizing means from the back side of the solid matter adhering surface of the filter, and after cleaning by the main cleaning means, The circulation circuit is opened to take in outside air, and the auxiliary cleaning means for flowing the ground water of the circulation circuit from the back side of the solid matter adhering surface of the filter by gravity drop, and the ground water used for cleaning by the main cleaning means and the auxiliary cleaning means And a discharge means for discharging the solid matter attached to the filter to the outside of the circulation circuit. Filter cleaning mechanism in the circulation system. 前記循環回路は、前記揚水ポンプの作動によって第1井戸から汲み上げた地下水を第2井戸から地下に還元する第1地下水流路と、前記揚水ポンプの作動によって前記第2井戸から汲み上げた地下水を前記第1井戸から地下に還元する第2地下水流路とを備え、前記フィルタは、前記第1井戸と第2井戸の双方から汲み上げた地下水に含まれる固形物を除去する請求項1記載の地下水循環システムにおけるフィルタ洗浄機構。 The circulation circuit includes a first groundwater flow path for returning groundwater pumped from the first well by operation of the pump to the second well, and groundwater pumped from the second well by operation of the pump. The groundwater circulation according to claim 1, further comprising: a second groundwater flow path that returns from the first well to the ground, wherein the filter removes solids contained in the groundwater pumped from both the first well and the second well. Filter cleaning mechanism in the system. 前記揚水ポンプ、主洗浄手段、補助洗浄手段及び排出手段の作動を制御して、前記フィルタの洗浄を自動的に行わせる制御手段を備えている請求項1又は2に記載の地下水循環システムにおけるフィルタ洗浄機構。 The filter in the groundwater circulation system according to claim 1 or 2 , further comprising control means for controlling the operation of the pump, the main washing means, the auxiliary washing means, and the discharge means to automatically wash the filter. Cleaning mechanism. 前記循環回路に、汲み上げた地下水を冷暖房や給湯等の各種の熱源として利用するためのヒートポンプが設けてある請求項1乃至のいずれかに記載の地下水循環システムにおけるフィルタ洗浄機構。
The filter cleaning mechanism in the groundwater circulation system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the circulation circuit is provided with a heat pump for using the pumped-up groundwater as various heat sources such as air conditioning and hot water supply.
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