JP4564106B1 - Channel switching type geothermal water circulation device - Google Patents

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Abstract

【課題】 ストレーナの目詰まりを防止できる流路切換式地熱水循環装置を提供する。
【解決手段】 地熱水吸引ポンプ7により下側流通路6側に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lの地熱水を浸入させるとともに、その地熱水を取水用下方開口部42から内装管4内に流入させて地上へと圧送し、当該地熱水を利用後、上側流通路5側に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lへ還元するように循環制御される第一循環モードと、地熱水吸引ポンプ7により上側流通路5側に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lの地熱水を浸入させるとともに、その地熱水を取水用側面開口部43から内装管4内に流入させて地上へと圧送し、当該地熱水を利用後、下側流通路6側に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lへ還元するように循環制御される第二循環モードと、第一循環モードまたは第二循環モードに循環モードの切り換えを行うモード切換手段8とを備える。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow path switching type geothermal water circulation device capable of preventing strainer clogging.
SOLUTION: The geothermal water of the aquifer L is infiltrated from the geothermal water strainer 3 provided on the lower flow path 6 side by the geothermal water suction pump 7, and the geothermal water is taken in the lower opening for water intake. Circulation control so that it flows into the interior pipe 4 from 42 and is pumped to the ground, uses the geothermal water, and then returns to the aquifer L from the geothermal water strainer 3 provided on the upper flow path 5 side. The geothermal water of the aquifer L is infiltrated from the geothermal water strainer 3 provided on the upper flow passage 5 side by the geothermal water suction pump 7 and the geothermal water is taken in. It flows into the interior pipe 4 from the side opening 43 and is pumped to the ground. After using the geothermal water, the geothermal water strainer 3 provided on the lower flow path 6 side is reduced to the aquifer L. The circulation mode is controlled to the second circulation mode and the first circulation mode or the second circulation mode. And a mode switching means 8 for switching mode.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、帯水層の地熱水を循環利用する流路切換式地熱水循環装置に関するものである。   The present invention relates to a flow path switching type geothermal water circulation device that circulates and uses geothermal water in an aquifer.

一般的に、地中の温度は年間通してほぼ一定であり、夏季には外気温よりも低く、冬季には外気温よりも高い。そこで、従来、地中の帯水層内に含まれる地熱水を汲み上げて夏季には冷房の熱源として活用し、冬季には暖房の熱源として活用する等の試みがなされている。   In general, the temperature in the ground is almost constant throughout the year, being lower than the outside temperature in summer and higher than the outside temperature in winter. Thus, attempts have been made to draw up geothermal water contained in the underground aquifer and use it as a heat source for cooling in the summer and as a heat source for heating in the winter.

例えば、発明者は、特許第3927593号公報において、帯水層から地熱水を浸入または還元させるストレーナを有する外装管と、この外装管内に挿入されて当該外装管との間に流通路を形成する断熱内装管と、この断熱内装管内から地熱水を汲み上げるポンプと、このポンプにより汲み上げられた地熱水を冷暖房装置等へ圧送する熱源供給圧送管と、利用された後の地熱水を前記流通路へと圧送する熱源還元管とを有する二重管式地熱水循環装置を提案し、特許を取得している(特許文献1)。この特許文献1によると、当該二重管式地熱水循環装置により、利用後の地熱水は、前記ストレーナを介して帯水層へと還元されるため、過剰採水による井戸枯れや地盤沈下の心配がなくなるとされている。   For example, in Japanese Patent No. 3927593, the inventor forms a flow passage between an outer tube having a strainer for invading or reducing geothermal water from an aquifer and inserted into the outer tube. A heat-insulating interior pipe, a pump for pumping up geothermal water from the inside of the heat-insulated interior pipe, a heat source supply pumping pipe for pumping the geothermal water pumped by the pump to an air conditioner and the like, and geothermal water after being used A double-pipe type geothermal water circulation device having a heat source reduction pipe that is pumped to the flow passage is proposed and patented (Patent Document 1). According to this patent document 1, since the geothermal water after use is reduced to the aquifer through the strainer by the double pipe type geothermal water circulation device, well drainage due to excessive water sampling or ground subsidence It is said that there are no worries.

特許第3927593号公報Japanese Patent No. 3927593

しかしながら、特許文献1に記載された発明においては、長年使用することにより、ストレーナが目詰まりを起こす可能性があり、その場合、地熱水を取り込む能力が低下し、熱交換効率が低下してしまう。ストレーナは地中深くに埋設されているため、仮に目詰まりを生じた場合、これを解消する作業は極めて難しい作業となる。従って、あらかじめ目詰まりが生じない技術を求めるニーズが存在していた。   However, in the invention described in Patent Document 1, there is a possibility that the strainer may be clogged by being used for many years. In that case, the ability to take in geothermal water is lowered, and the heat exchange efficiency is lowered. End up. Since the strainer is buried deep in the ground, if clogging occurs, it is extremely difficult to eliminate the clogging. Therefore, there has been a need for a technique that does not cause clogging in advance.

本発明は、このようなニーズに応えるためになされたものであって、ストレーナの目詰まりを防止できる流路切換式地熱水循環装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to meet such needs, and an object of the present invention is to provide a flow path switching type geothermal water circulation device that can prevent clogging of a strainer.

本発明に係る流路切換式地熱水循環装置は、地表から帯水層にかけて埋設される外装管と、この外装管の内側に配置される内装管と、この内装管内に配置される地熱水吸引ポンプと、前記外装管における帯水層との境界に設けられる地熱水ストレーナとを有する流路切換式地熱水循環装置であって、前記外装管と前記内装管との間に形成される流通路を上下に分割するように塞ぐことで形成される上側流通路および下側流通路と、前記地熱水吸引ポンプの吸引力により前記外装管の前記下側流通路側に設けられた前記地熱水ストレーナから前記帯水層の地熱水を浸入させるとともに、その地熱水を前記内装管の下方に開口させた取水用下方開口部から前記内装管内に流入させて地上へと圧送し、当該地熱水を利用後、その地熱水を前記外装管の前記上側流通路側に設けられた前記地熱水ストレーナから前記帯水層へ還元するように循環制御される第一循環モードと、前記地熱水吸引ポンプの吸引力により前記外装管の前記上側流通路側に設けられた前記地熱水ストレーナから前記帯水層の地熱水を浸入させるとともに、その地熱水を前記内装管の側面に開口させた取水用側面開口部から前記内装管内に流入させて地上へと圧送し、当該地熱水を利用後、その地熱水を前記外装管の前記下側流通路側に設けられた前記地熱水ストレーナから前記帯水層へ還元するように循環制御される第二循環モードと、前記第一循環モードまたは前記第二循環モードに循環モードの切り換えを行うモード切換手段とを備えている。   The flow path switching type geothermal water circulation device according to the present invention includes an outer tube buried from the ground surface to the aquifer, an inner tube disposed inside the outer tube, and a geothermal water suction disposed in the inner tube. A flow path switching type geothermal water circulation device having a pump and a geothermal water strainer provided at a boundary between an aquifer in the outer pipe and a flow passage formed between the outer pipe and the inner pipe The geothermal water provided on the side of the lower flow passage of the outer tube by the suction force of the geothermal water suction pump, and the upper flow passage and the lower flow passage formed by closing the upper and lower flow passages. The geothermal water of the aquifer is infiltrated from the strainer, and the geothermal water is introduced into the interior pipe from the lower intake opening that is opened below the interior pipe and is pumped to the ground. After using hot water, the geothermal water A first circulation mode that is circulated and controlled to return to the aquifer from the geothermal water strainer provided on the upper flow passage side, and the upper circulation of the outer tube by the suction force of the geothermal water suction pump The geothermal water of the aquifer is infiltrated from the geothermal water strainer provided on the road side, and the geothermal water is allowed to flow into the interior pipe from the side opening for intake that is opened on the side surface of the interior pipe. After the geothermal water is pumped to the ground and used, the circulation control is performed so that the geothermal water is returned to the aquifer from the geothermal water strainer provided on the lower flow path side of the outer tube. And a mode switching means for switching the circulation mode to the first circulation mode or the second circulation mode.

すなわち、本発明に係る流路切換式地熱水循環装置は、地熱水ストレーナの内側に付着した堆積物を地熱水吸引ポンプの吸引力により除去するとともに、地熱水ストレーナの帯水層側に付着した堆積物を地熱水の還元力により除去することで地熱水ストレーナの目詰まりを防止するものであって、前記第一循環モードまたは前記第二循環モードにモードを切り換えることで、地熱水の循環方向を逆転させ、地熱水吸引ポンプの吸引力による堆積物の除去と地熱水の還元力による堆積物の除去とを交互に行うことで、半永久的に地熱水を循環させることを可能としたものである。   That is, the flow path switching type geothermal water circulation apparatus according to the present invention removes deposits adhering to the inside of the geothermal water strainer by the suction force of the geothermal water suction pump, and on the aquifer side of the geothermal water strainer. The adhering deposit is removed by the reducing power of the geothermal water to prevent clogging of the geothermal water strainer, and the mode is switched to the first circulation mode or the second circulation mode. Circulating geothermal water semipermanently by reversing the direction of hot water circulation and alternately performing the removal of deposits by the suction power of the geothermal water suction pump and the removal of sediments by the reduction power of the geothermal water It is possible to make it.

また、本発明の一態様として、前記モード切換手段は、地熱水を利用した後に還元する際、前記上側流通路に返還する第一返還路と前記内装管に返還する第二返還路とのいずれかに返還路を切り換える返還路切換手段と、前記内装管に形成した前記取水用側面開口部よりも上方に開口されて前記第二循環モードの際に還元用の取水口として機能する還元用上方開口部と、この還元用上方開口部から前記下側流通路まで流通可能に連通させてなる還元用連通路と、前記取水用下方開口部を開閉する取水用下方開口開閉手段と、前記取水用側面開口部を開閉する取水用側面開口開閉手段と、前記還元用上方開口部を開閉する還元用上方開口開閉手段とを有しており、前記モード切換手段により循環モードが前記第一循環モードに切り換えられた場合、前記返還路切換手段により地熱水の返還路を前記第一返還路に切り換え、前記取水用下方開口開閉手段により前記取水用下方開口部を開口し、前記取水用側面開口開閉手段および前記還元用上方開口開閉手段によりそれぞれ前記取水用側面開口部および前記還元用上方開口部を閉口して循環路を構成し、前記モード切換手段により循環モードが前記第二循環モードに切り換えられた場合、前記返還路切換手段により地熱水の返還路を前記第二返還路に切り換え、前記取水用下方開口開閉手段により前記取水用下方開口部を閉口し、前記取水用側面開口開閉手段および前記還元用上方開口開閉手段によりそれぞれ前記取水用側面開口部および前記還元用上方開口部を開口して循環路を構成するようにしてもよい。   Further, as one aspect of the present invention, the mode switching means includes a first return path that returns to the upper flow path and a second return path that returns to the interior pipe when reducing after using geothermal water. Return path switching means for switching the return path to any one of the above, and a return path that opens above the intake side opening formed in the interior pipe and functions as an intake for reduction in the second circulation mode An upper opening, a reduction communication path that is communicatively communicated from the upper opening for reduction to the lower flow path, a lower opening opening / closing means for intake that opens and closes the lower opening for intake, and the intake water A side opening for opening and closing means for opening and closing a side opening for water, and an upper opening for opening and closing means for reducing and opening the upper opening for reduction, and the mode switching means changes the circulation mode to the first circulation mode. When switched to The return path switching means switches the geothermal water return path to the first return path, the intake lower opening opening / closing means opens the intake lower opening, the intake side opening opening / closing means and the reduction When the water intake side opening and the reduction upper opening are closed by the upper opening opening / closing means, the circulation path is configured, and when the circulation mode is switched to the second circulation mode by the mode switching means, The return path switching means switches the geothermal water return path to the second return path, the intake lower opening opening / closing means closes the intake lower opening, the intake side opening opening / closing means and the upper return opening A circulation path may be configured by opening the intake side opening and the return upper opening by an opening opening / closing means, respectively.

さらに、本発明の一態様として、前記下方開口開閉手段、前記取水用側面開口開閉手段、および前記還元用上方開口開閉手段は、前記内装管内で上下動可能に軸支された循環モード切換軸にそれぞれ同軸上に設けられるようにしてもよい。   Further, as one aspect of the present invention, the lower opening opening / closing means, the water intake side opening opening / closing means, and the reduction upper opening opening / closing means are provided on a circulation mode switching shaft that is pivotally supported so as to move up and down within the interior pipe. Each may be provided on the same axis.

本発明によれば、地熱水を取り込むストレーナの目詰まりを効果的に防止することができる。   According to the present invention, clogging of a strainer that takes in geothermal water can be effectively prevented.

本発明に係る流路切換式地熱水循環装置の一実施形態における第一循環モードを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 1st circulation mode in one Embodiment of the flow-path-switching type geothermal water circulation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る流路切換式地熱水循環装置の一実施形態における第二循環モードを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 2nd circulation mode in one Embodiment of the flow-path switching type geothermal water circulation apparatus which concerns on this invention. 本実施形態における内装管を示す正面図および縦断面図である。It is the front view and longitudinal cross-sectional view which show the interior pipe in this embodiment. 図3における4A−4A断面を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a 4A-4A cross section in FIG. 図3における5A−5A断面を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a 5A-5A cross section in FIG. 図3における6A−6A断面を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a 6A-6A cross section in FIG. 本実施形態における循環モード切換軸、取水用下方開閉手段の開閉弁、取水用側面開口開閉手段、地熱水吸引ポンプおよび還元用上方開口開閉手段を示す正面図である。It is a front view which shows the circulation mode switching shaft in this embodiment, the on-off valve of the intake lower opening / closing means, the intake side opening / closing means, the geothermal water suction pump, and the upper opening opening / closing means for reduction. 図7における8A−8A断面を示す横断面図である。FIG. 8 is a transverse cross-sectional view showing a cross section 8A-8A in FIG. 7. 図7における9A−9A断面を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a 9A-9A cross section in FIG. 本実施形態における切換軸長調整部を示す正面図および縦断面図である。It is the front view and longitudinal cross-sectional view which show the switching shaft length adjustment part in this embodiment.

以下、本発明に係る流路切換式地熱水循環装置の一実施形態について図面を用いて説明する。図1および図2は、本実施形態の流路切換式地熱水循環装置1を示す断面構成図である。   Hereinafter, an embodiment of a flow path switching type geothermal water circulating apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 are cross-sectional configuration diagrams showing a flow path switching type geothermal water circulation device 1 of the present embodiment.

本実施形態における流路切換式地熱水循環装置1は、主に、外装管2と、地熱水ストレーナ3と、内装管4と、上側流通路5と、下側流通路6と、地熱水吸引ポンプ7と、第一循環モードと第二循環モードとに切り換えるモード切換手段8とから構成されている。以下、各構成について詳細に説明する。   The flow path switching type geothermal water circulation apparatus 1 in the present embodiment mainly includes an outer tube 2, a geothermal water strainer 3, an inner tube 4, an upper flow passage 5, a lower flow passage 6, and geothermal water. It comprises a suction pump 7 and mode switching means 8 for switching between the first circulation mode and the second circulation mode. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

外装管2は、地表から帯水層Lにかけて埋設されており、帯水層Lとの境界に地熱水ストレーナ3が設けられている。本実施形態における外装管2は、無底円筒形状に形成された鉄製の管であり、複数の帯水層Lにかけて埋設されている。また、外装管2の内側には、後述する内装管4の外側に設けられた係止部41を係止させることによって、当該内装管4を所定位置に支持するとともに、前記内装管4との間に形成される流通路を上側流通路5および下側流通路6に分割するように塞ぐ支持部21が設けられている。なお、支持部21の詳細な説明は、係止部41の詳細な説明とともに後述する。   The outer tube 2 is embedded from the ground surface to the aquifer L, and a geothermal water strainer 3 is provided at the boundary with the aquifer L. The outer tube 2 in the present embodiment is an iron tube formed in a bottomless cylindrical shape, and is embedded over a plurality of aquifers L. In addition, the inner pipe 4 is supported at a predetermined position by locking a locking portion 41 provided outside the inner pipe 4 to be described later. A support portion 21 is provided to block the flow passage formed between the upper flow passage 5 and the lower flow passage 6 so as to be divided. A detailed description of the support portion 21 will be described later along with a detailed description of the locking portion 41.

外装管2に設けられる地熱水ストレーナ3は、金網や不織布等により形成されたフィルターを有しており、透過する地熱水を濾過するためのものである。本実施形態における地熱水ストレーナ3は、支持部21を境界として上下両側にそれぞれ配設されている。なお、上下いずれかの地熱水ストレーナ3から浸入してくる地熱水と利用後に還元される地熱水とは、支持部21および係止部41を境界として流通が遮断されるため、それぞれの地熱水が混ざり合うことがない。   The geothermal water strainer 3 provided in the outer tube 2 has a filter formed of a wire mesh, a non-woven fabric or the like, and is used for filtering permeated geothermal water. The geothermal water strainer 3 in the present embodiment is disposed on both upper and lower sides with the support portion 21 as a boundary. In addition, since the geothermal water which infiltrates from either the upper or lower geothermal water strainer 3 and the geothermal water which is reduced after use are blocked from flowing through the support portion 21 and the locking portion 41, respectively, The geothermal water will not mix.

内装管4は、前記外装管2の内側に配設される。本実施形態における内装管4は、外装管2の内径よりも小さな外径を有する無底円筒形状の鉄製の管により形成されており、その外側面の所定位置には前記支持部21に係止させる係止部41が設けられている。本実施形態において、内装管4の下方には、取水用下方開口部42が形成されており、後述する第一循環モードの場合に、地熱水ストレーナ3から下側流通路6へ浸入してきた地熱水を内装管4へと流入させるようになっている。   The inner tube 4 is disposed inside the outer tube 2. The inner tube 4 in the present embodiment is formed of a bottomless cylindrical iron tube having an outer diameter smaller than the inner diameter of the outer tube 2, and is locked to the support portion 21 at a predetermined position on the outer surface thereof. An engaging portion 41 is provided. In this embodiment, a lower opening 42 for water intake is formed below the interior pipe 4 and has entered the lower flow passage 6 from the geothermal water strainer 3 in the first circulation mode described later. Geothermal water is allowed to flow into the interior pipe 4.

本実施形態における前記支持部21は、外装管2における所定高さの内周面に沿ってリング状に形成されている。また、本実施形態における係止部41は、内装管2における所定高さの外周面に沿ってリング状に形成され、前記支持部21に係合しうる形状に形成されている。これら支持部21および係止部41は共に、上方へ向けて拡径する円錐状のテーパー面を有しており、内装管4が外装管2内に挿入されて係止部41と支持部21とが係合することにより、内装管4が外装管2の略中心に配置されるようになっている。また、支持部21および係止部41は、互いに係合することにより、流通路の上下流通を遮断して上側流通路5および下側流通路6を形成している。   The support portion 21 in the present embodiment is formed in a ring shape along the inner peripheral surface of the outer tube 2 having a predetermined height. Further, the locking portion 41 in the present embodiment is formed in a ring shape along the outer peripheral surface having a predetermined height in the interior pipe 2, and is formed in a shape that can be engaged with the support portion 21. Both the support portion 21 and the locking portion 41 have a conical tapered surface whose diameter increases upward, and the inner tube 4 is inserted into the outer tube 2 so that the locking portion 41 and the support portion 21 are inserted. Are engaged with each other, so that the inner tube 4 is arranged at substantially the center of the outer tube 2. Further, the support portion 21 and the locking portion 41 are engaged with each other, thereby blocking the vertical flow of the flow passage to form the upper flow passage 5 and the lower flow passage 6.

また、図3および図4に示すように、内装管4の係止部41よりも上方には、上側流通路5と内装管4内とを連通させる取水用側面開口部43が形成されている。この取水用側面開口部43は、後述する第二循環モードにおいて、地熱水ストレーナ3から上側流通路5へ浸入してきた地熱水を内装管4へ流入させるためのものである。   Further, as shown in FIGS. 3 and 4, a water intake side opening 43 that connects the upper flow passage 5 and the interior pipe 4 is formed above the locking part 41 of the interior pipe 4. . The water intake side opening 43 is for allowing the geothermal water that has entered the upper flow passage 5 from the geothermal water strainer 3 to flow into the interior pipe 4 in the second circulation mode described later.

なお、内装管4を外装管内2に配設させる構造は、支持部21および係止部41によるものに限定されるものではなく、内装管4と外装管2との間に板状の間仕切り等を設けて溶接固定させてもよいし、鋳造や切削加工等により内装管4と外装管2とを一体成型させてもよい。   The structure in which the inner pipe 4 is disposed in the outer pipe 2 is not limited to that by the support portion 21 and the locking portion 41, and a plate-like partition between the inner pipe 4 and the outer tube 2 or the like. May be fixed by welding, or the inner tube 4 and the outer tube 2 may be integrally formed by casting or cutting.

地熱水吸引ポンプ7は、内装管4内に配置されており、吸引力により地熱水ストレーナの内側に付着した堆積物を除去しつつ、内装管4内に取り込んだ地熱水を地上に汲み上げて冷暖房装置9等に圧送しの熱交換に利用できるようにするものである。本実施形態における地熱水吸引ポンプ7は、後述する循環切換モード軸87に固定されている。   The geothermal water suction pump 7 is disposed in the interior pipe 4 and removes the deposits adhering to the inside of the geothermal water strainer by suction force, while the geothermal water taken into the interior pipe 4 is grounded. It is pumped up and used for heat exchange by pumping it to the air conditioner 9 or the like. The geothermal water suction pump 7 in this embodiment is fixed to a circulation switching mode shaft 87 described later.

モード切換手段8は、第一循環モードまたは第二循環モードに循環モードの切換を行うものであり、本実施形態においては、返還路切換手段81と、還元用上方開口部82と、還元用連通路83と、取水用下方開口開閉手段84と、取水用側面開口開閉手段85と、還元用上方開口開閉手段86と、循環モード切換軸87とにより構成されている。   The mode switching means 8 switches the circulation mode to the first circulation mode or the second circulation mode, and in this embodiment, the return path switching means 81, the return upper opening 82, and the reduction link. A passage 83, a water intake lower opening opening / closing means 84, a water intake side opening opening / closing means 85, a return upper opening opening / closing means 86, and a circulation mode switching shaft 87 are configured.

第一循環モードは、図1に示すように、地熱水吸引ポンプ7の吸引力によって外装管2の下側流通路側6に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lの地熱水を浸入させるとともに、その地熱水を内装管4の下方に開口させた取水用下方開口部42から前記内装管内に流入させて地上へと圧送し、地上の冷暖房装置9により地熱水を利用後、その地熱水を外装管2の上側流通路側5に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lへ還元するように循環制御されるものである。   In the first circulation mode, as shown in FIG. 1, the geothermal water of the aquifer L from the geothermal water strainer 3 provided on the lower flow path side 6 of the outer tube 2 by the suction force of the geothermal water suction pump 7. The geothermal water flows into the interior pipe from the lower opening 42 for intake water that is opened below the interior pipe 4 and is pumped to the ground. The geothermal water is used by the ground heating and cooling device 9. Thereafter, circulation control is performed so that the geothermal water is returned from the geothermal water strainer 3 provided on the upper flow path side 5 of the outer tube 2 to the aquifer L.

また、第二循環モードは、図2に示すように、地熱水吸引ポンプ7の吸引力によって外装管2の上側流通路側5に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lの地熱水を浸入させるとともに、その地熱水を内装管4の側面に開口させた取水用側面開口部43から前記内装管内に流入させて地上へと圧送し、地上の冷暖房装置9により地熱水を利用後、その地熱水を外装管2の下側流通路側6に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lへ還元するように循環制御されるものである。   Further, in the second circulation mode, as shown in FIG. 2, the geothermal heat of the aquifer L from the geothermal water strainer 3 provided on the upper flow path side 5 of the outer tube 2 by the suction force of the geothermal water suction pump 7. While allowing water to enter, the geothermal water flows into the interior pipe from the side opening 43 for intake water that is opened on the side surface of the interior pipe 4 and is pumped to the ground. After use, circulation control is performed so that the geothermal water is returned to the aquifer L from the geothermal water strainer 3 provided on the lower flow path side 6 of the outer tube 2.

返還路切換手段81は、利用後の地熱水を返還する返還路を、上側流通路5に連通された第一返還路811または内装管4に連通された第二返還路812のいずれかに切り換えられる流路切換弁等で構成されている。すなわち、図1および図2に示すように、返還路切換手段81は、一つの流入口に対して二つの流出口を有しており、流出先をいずれかの流出口に選択可能に切り換えられる構成になっている。なお、本実施形態における返還路切換手段81は、第一循環モードでは第一返還路811に切り換えられ、第二循環モードでは第二返還路812に切り換えられる。   The return path switching means 81 is a return path that returns the geothermal water after use to either the first return path 811 that communicates with the upper flow path 5 or the second return path 812 that communicates with the interior pipe 4. It is comprised by the flow-path switching valve etc. which are switched. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the return path switching means 81 has two outlets for one inflow port, and the outflow destination can be switched to any one of the outflow ports. It is configured. Note that the return path switching means 81 in this embodiment is switched to the first return path 811 in the first circulation mode and switched to the second return path 812 in the second circulation mode.

本実施形態における第一返還路811は、前記返還路切換手段81と前記上側流通路5とを連通する流通路であり、第一循環モードにおいて、前記返還路切換手段81によって返還路が第一返還路81側に切り換えられることにより、利用後の地熱水を冷暖房装置9から上側流通路5へと流入させるようになっている。また、第一返還路811の下端は、上側流通路6における地熱水の水面Wよりも低い位置になるように調整されて設置されている。   The first return path 811 in the present embodiment is a flow path that connects the return path switching means 81 and the upper flow path 5, and the first return path is set by the return path switching means 81 in the first circulation mode. By switching to the return path 81 side, the geothermal water after use is allowed to flow from the cooling / heating device 9 into the upper flow path 5. Further, the lower end of the first return path 811 is adjusted and installed so as to be lower than the water surface W of the geothermal water in the upper flow path 6.

また、本実施形態における第二返還路812は、前記返還路切換手段81と前記内装管4とを連通する流通路であり、第二循環モードにおいて、前記返還路切換手段81によって返還路が第二返還路812側に切り換えられることにより、利用後の地熱水を冷暖房装置9から内装管4へと流入させるようになっている。また、第二返還路812の下端は、内装4管における地熱水の水面Wよりも低い位置になるように調整されて設置されている。   Further, the second return path 812 in the present embodiment is a flow path that connects the return path switching means 81 and the interior pipe 4. In the second circulation mode, the return path is switched by the return path switching means 81. By switching to the second return path 812 side, the geothermal water after use is allowed to flow from the cooling / heating device 9 into the interior pipe 4. Moreover, the lower end of the 2nd return path 812 is adjusted and installed so that it may become a position lower than the water surface W of the geothermal water in 4 interior pipes.

還元用上方開口部82は、図3および図5に示すように、内装管4において前記取水用側面開口部43よりも上方に開口されている。この還元用上方開口部82は、還元用連通路83によって下側流通路6と流通可能に連通されており、第二循環モードにおいて、利用後の地熱水を内装管4内から下側流通路6へと流通させるようになっている。   As shown in FIGS. 3 and 5, the reduction upper opening 82 is opened above the water intake side opening 43 in the interior pipe 4. The upper opening 82 for reduction communicates with the lower flow passage 6 through the reduction communication passage 83 so as to be able to circulate. In the second circulation mode, the geothermal water after use is circulated from the interior pipe 4 to the lower side. It is designed to be distributed to the road 6.

本実施形態において、内装管4の外側における還元用上方開口部82から下側流通路6までには、内装管4よりも一回り大きい円筒88が設けられており、還元用連通路83は、図2,図3および図6に示すように当該円筒88と前記内装管4との間に形成されている。   In the present embodiment, a cylinder 88 that is slightly larger than the interior pipe 4 is provided from the upper opening 82 for reduction outside the interior pipe 4 to the lower flow passage 6. As shown in FIGS. 2, 3 and 6, it is formed between the cylinder 88 and the inner tube 4.

取水用下方開口開閉手段84は、前記取水用下方開口部42を任意に開閉するためのものであり、本実施形態においては、図1ないし図3および図7に示すように、内装管4の下方内周面に形成された開閉弁座841と、前記内装管4内において前記開閉弁座841を水密状態で密着する開閉弁842とから構成されている。前記開閉弁842は内装管4内において上下動する循環モード切換軸87の下端に固定されている。また、本実施形態における開閉弁座841および開閉弁842は、上方へ向けて拡径された円錐状のテーパー面を有しており、開閉弁842が開閉弁座841に密接することにより、開閉弁842が開閉弁座841の略中心に配設されるようになっている。なお、本実施形態において、取水用下方開口開閉手段84は、第一循環モードの場合に前記取水用下方開口部42を開口し(図1参照)、第二循環モードの場合に前記取水用下方開口部42を閉口するようになっている(図2参照)。   The intake lower opening opening / closing means 84 is for opening and closing the intake lower opening 42 arbitrarily. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3 and FIG. The on-off valve seat 841 formed on the lower inner peripheral surface and the on-off valve 842 that closely contacts the on-off valve seat 841 in the watertight state in the interior pipe 4 are configured. The on-off valve 842 is fixed to the lower end of a circulation mode switching shaft 87 that moves up and down in the interior pipe 4. In addition, the on-off valve seat 841 and the on-off valve 842 in this embodiment have a conical tapered surface whose diameter is increased upward, and the on-off valve 842 is brought into close contact with the on-off valve seat 841, thereby opening and closing. A valve 842 is arranged at substantially the center of the opening / closing valve seat 841. In the present embodiment, the intake lower opening opening / closing means 84 opens the intake lower opening 42 in the first circulation mode (see FIG. 1), and the intake lower in the second circulation mode. The opening 42 is closed (see FIG. 2).

取水用側面開口開閉手段85は、前記取水用側面開口部43を任意に開閉するためのものである。本実施形態における取水用側面開口開閉手段85は、図7および図8に示すように、前記内装管4の内周径とほぼ等しい外径を有する開閉リング851によって形成されており、開閉弁842よりも上方位置において循環モード切換軸87に4本の支持アーム852により固定されている。なお、本実施形態において、取水用側面開口開閉手段85は、第一循環モードの場合に前記取水用側面開口部43を閉口し(図1参照)、第二循環モードの場合に前記取水用側面開口部43を開口するようになっている(図2参照)。   The intake side opening / closing means 85 is for opening and closing the intake side opening 43 arbitrarily. As shown in FIGS. 7 and 8, the water intake side surface opening / closing means 85 in the present embodiment is formed by an opening / closing ring 851 having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the inner pipe 4, and the opening / closing valve 842. In the upper position, it is fixed to the circulation mode switching shaft 87 by four support arms 852. In the present embodiment, the intake side opening / closing means 85 closes the intake side opening 43 in the first circulation mode (see FIG. 1), and in the second circulation mode, the intake side surface. The opening 43 is opened (see FIG. 2).

還元用上方開口開閉手段86は、前記還元用上方開口部82を開閉するためのものである。本実施形態における還元用上方開口開閉手段86は、図7および図9に示すように、前記内装管4の内径とほぼ等しい外径を有する開閉リング861によって形成されており、内装管に沿って上下動することにより前記還元用上方開口部82を開閉するようになっている。また、還元用上方開口開閉手段86における開閉リング861の内側には、地熱水が流通しないように止水板862が設けられている。なお、この止水板862は、還元用上方開口開閉手段86に設けられている構成に限定されるものではなく、前記取水用側面開口部43と還元用上方開口部82との間の任意の位置に設置されるようにしておけばよい。   The reducing upper opening opening / closing means 86 is for opening and closing the reducing upper opening 82. As shown in FIGS. 7 and 9, the reducing upper opening opening / closing means 86 in the present embodiment is formed by an opening / closing ring 861 having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the inner pipe 4, and along the inner pipe. The upper opening 82 for reduction is opened and closed by moving up and down. Further, a water stop plate 862 is provided inside the opening / closing ring 861 of the upper opening opening / closing means 86 for reduction so that geothermal water does not flow. The water stop plate 862 is not limited to the configuration provided in the upper opening opening opening / closing means 86 for reduction, and an arbitrary space between the side opening 43 for intake and the upper opening 82 for reduction. It should just be installed in the position.

なお、本実施形態において、還元用上方開口開閉手段86は、第一循環モードの場合に前記還元用上方開口部82を閉口し(図1参照)、第二循環モードの場合に前記還元用上方開口部82を開口する(図2参照)。   In this embodiment, the upper opening opening / closing means 86 for reduction closes the upper opening 82 for reduction in the first circulation mode (see FIG. 1), and the upper opening for reduction in the second circulation mode. The opening 82 is opened (see FIG. 2).

循環モード切換軸87は、図1、図2および図7に示すように、前記取水用下方開閉手段84と、前記取水用側面開口開閉手段85と、前記還元用上方開口開閉手段86とを連動させて、第一循環モードおよび第二循環モードの切り換えを行うためのものである。また、本実施形態では、地熱水吸引ポンプ7により圧送される地熱水の流通路としても機能するように構成されている。   As shown in FIGS. 1, 2, and 7, the circulation mode switching shaft 87 links the water intake lower opening / closing means 84, the water intake side opening opening / closing means 85, and the reduction upper opening opening / closing means 86. Thus, the first circulation mode and the second circulation mode are switched. Moreover, in this embodiment, it is comprised so that it may function also as a flow path of the geothermal water pumped by the geothermal water suction pump 7.

よって、本実施形態における循環モード切換軸87には、下から順に前記取水用下方開閉手段84の開閉弁842、前記取水用側面開口開閉手段85の開閉リング851、前記地熱水吸引ポンプ7および前記還元用上方開口開閉手段86の開閉リング861がそれぞれ固定されている。また、本実施形態における循環モード切換軸87は、地熱水吸引ポンプ7より上方がパイプ状に形成されている。また、循環モード切換軸87の上端には当該循環モード切換軸87を螺進させることで上下動させるための螺進部89と図10に示すような切換軸長調整機構10が設けられている。なお、上下機構は螺進部89に限定されるものではなく、循環モード切換軸87を上下動させることが可能な構成から適宜選択されるものである。   Therefore, the circulation mode switching shaft 87 in this embodiment includes, in order from the bottom, the opening / closing valve 842 of the water intake lower opening / closing means 84, the opening / closing ring 851 of the water intake side opening opening / closing means 85, the geothermal water suction pump 7, and The opening / closing rings 861 of the reducing upper opening opening / closing means 86 are fixed. Further, the circulation mode switching shaft 87 in the present embodiment is formed in a pipe shape above the geothermal water suction pump 7. Further, at the upper end of the circulation mode switching shaft 87, there are provided a screwing portion 89 for moving the circulation mode switching shaft 87 up and down by screwing and a switching shaft length adjusting mechanism 10 as shown in FIG. . The vertical mechanism is not limited to the screwing portion 89, and is appropriately selected from a configuration that can move the circulation mode switching shaft 87 up and down.

また、本実施形態における切換軸長調整機構10は、図10に示すように、下側調整部11と上側調整部12とを有しており、さらに下側調整部11は、空室体111と、蓋体112とから構成されている。   Further, as shown in FIG. 10, the switching shaft length adjustment mechanism 10 in the present embodiment includes a lower adjustment unit 11 and an upper adjustment unit 12, and the lower adjustment unit 11 further includes an empty body 111. And a lid body 112.

本実施形態における下側調整部11の空室体111は、上側調整部12を挿入させる空間を有しており、循環モード切換軸87の外径よりも大きい内径の円筒状に形成され、当該循環モード切換軸87の上端に連接されている。また、本実施形態における蓋体112は、上側調整部12を空室体111に挿入後に水密上に蓋をするためのものであり、上側調整部12を通す孔を有し、前記空室体111の上部に固定されるようになっている。   The vacant body 111 of the lower adjustment portion 11 in the present embodiment has a space for inserting the upper adjustment portion 12, and is formed in a cylindrical shape having an inner diameter larger than the outer diameter of the circulation mode switching shaft 87. The circulation mode switching shaft 87 is connected to the upper end. Further, the lid body 112 in the present embodiment is for covering the water tightness after inserting the upper adjustment section 12 into the vacant body 111, and has a hole through which the upper adjustment section 12 is passed. 111 is fixed to the upper part.

また、本実施形態における上側調整部12は、蓋体112の孔に挿入可能な外径を有しており、空室体111に挿入され、蓋体112で蓋が閉められた後に、当該蓋体112に係止することで、下側調整部11から抜けなくするための突起部121を有している。   In addition, the upper adjustment portion 12 in the present embodiment has an outer diameter that can be inserted into the hole of the lid body 112, and is inserted into the vacant body 111 and the lid is closed by the lid body 112. By engaging with the body 112, a protrusion 121 is provided to prevent the lower adjustment portion 11 from coming off.

よって、本実施形態における切換軸長調整機構10は、上側調整部12が、下側調整部11の空室体111内でスライドすることにより、高さの調整が可能となる。   Therefore, the switching shaft length adjusting mechanism 10 according to the present embodiment can adjust the height by the upper adjusting unit 12 sliding in the empty body 111 of the lower adjusting unit 11.

なお、前記取水用下方開閉手段84の開閉弁842、前記取水用側面開口開閉手段85および前記還元用上方開口開閉手段86の配置は以下のようになる。   The arrangement of the on-off valve 842 of the water intake lower opening / closing means 84, the water intake side opening opening / closing means 85, and the return upper opening opening / closing means 86 is as follows.

図1および図2に示すように、本実施形態における螺進部89および切換軸長調整機構10が、循環モード切換軸87を最上位置まで上昇させた場合に、取水用下方開口部42が開き、取水用側面開口部43および還元用上方開口部82が閉じるとともに、循環モード切換軸87を最下位置まで降下させた場合に、取水用下方開口部42が閉じ、取水用側面開口部43および還元用上方開口部82が開くように、取水用下方開口開閉手段84、取水用側面開口開閉手段85および還元用上方開口開閉手段86が循環モード切換軸87に配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, when the screwing portion 89 and the switching shaft length adjusting mechanism 10 in the present embodiment raise the circulation mode switching shaft 87 to the uppermost position, the water intake lower opening 42 opens. When the intake side opening 43 and the return upper opening 82 are closed and the circulation mode switching shaft 87 is lowered to the lowest position, the intake lower opening 42 is closed, and the intake side opening 43 and A water intake lower opening opening / closing means 84, a water intake side opening opening / closing means 85, and a reduction upper opening opening / closing means 86 are arranged on the circulation mode switching shaft 87 so that the upper opening 82 for reduction opens.

なお、モード切換手段8は、上記のものに限定されるものではなく、返還路切換手段81と、取水用下方開口部42と、取水用側面開口部43と、還元用上方開口部82とを連動して開閉、または、切り換えることができる構造であれば適宜選択してよい。例えば、返還路切換手段81、取水用下方開口開閉手段84、取水用側面開口開閉手段85および還元用上方開口開閉手段86を電磁弁によって構成し、コンピュータを用いた電子制御によって適宜循環モードを切り換えるようにしてもよい。   The mode switching means 8 is not limited to the above-described ones. The return path switching means 81, the intake lower opening 42, the intake side opening 43, and the return upper opening 82 are provided. Any structure that can be opened and closed or switched in conjunction with each other may be selected as appropriate. For example, the return path switching means 81, the intake lower opening opening / closing means 84, the intake side opening opening opening / closing means 85 and the reduction upper opening opening / closing means 86 are constituted by electromagnetic valves, and the circulation mode is appropriately switched by electronic control using a computer. You may do it.

次に、本実施形態の流路切換式地熱水循環装置1における各構成の作用について、第一循環モードおよび第二循環モードにおける地熱水の循環とともに説明する。   Next, the effect | action of each structure in the flow-path switching type geothermal water circulation apparatus 1 of this embodiment is demonstrated with the circulation of the geothermal water in a 1st circulation mode and a 2nd circulation mode.

まず、各構成が第一循環モードである場合について説明する。図1に示すように本実施形態における第一循環モードの場合、返還路切換手段81は、返還路を第一返還路811に切り換える。また、循環モード切換軸87は、螺進部89および切換軸長調整機構10により最上位置まで上昇される。これにより、取水用下方開口部42が開き、取水用側面開口部43および還元用上方開口部82が閉じる。   First, a case where each configuration is the first circulation mode will be described. As shown in FIG. 1, in the first circulation mode in the present embodiment, the return path switching means 81 switches the return path to the first return path 811. The circulation mode switching shaft 87 is raised to the uppermost position by the screwing portion 89 and the switching shaft length adjusting mechanism 10. Thereby, the water intake lower opening 42 is opened, and the water intake side opening 43 and the return upper opening 82 are closed.

第一循環モードにおける地熱水は、地熱水吸引ポンプ7の吸引力により外装管2の下側流通路側6に設けられた地熱水ストレーナ3から浸入してくる。このとき地熱水ストレーナ3は、浸入してくる地熱水に含まれる砂利や砂、泥等の不純物を濾過する。また、後述する第二循環モードのときに地熱水ストレーナ3の内側に付着した藻や水垢等の不純物は、地熱水吸引ポンプ7の吸引力により吸引され、除去されていく。一方、地熱水ストレーナ3の帯水層L側には前記不純物が付着し、堆積していく。   The geothermal water in the first circulation mode enters from the geothermal water strainer 3 provided on the lower flow passage side 6 of the outer tube 2 by the suction force of the geothermal water suction pump 7. At this time, the geothermal water strainer 3 filters impurities such as gravel, sand and mud contained in the invading geothermal water. Moreover, impurities such as algae and scale adhering to the inside of the geothermal water strainer 3 in the second circulation mode described later are sucked and removed by the suction force of the geothermal water suction pump 7. On the other hand, the impurities adhere and accumulate on the aquifer L side of the geothermal water strainer 3.

次に、下側流通路6に流入した地熱水は、地熱水吸引ポンプ7の吸引力により内装管4の下方に開口させた取水用下方開口部42から内装管4内へ流入してくる。第一循環モードにおいて、取水用側面開口開閉手段85が取水用側面開口部43を閉じているため、内装管4内に流入してきた地熱水が上側流通路5へ流れ込むことはない。また、取水用側面開口開閉手段85の開閉リング851が図8に示すような支持アーム852によって循環モード切換軸87に固定されているため、地熱水は支持アーム852の間を通り抜けることができる。   Next, the geothermal water that has flowed into the lower flow passage 6 flows into the interior pipe 4 from the lower intake opening 42 that is opened below the interior pipe 4 by the suction force of the geothermal water suction pump 7. come. In the first circulation mode, the intake side opening / closing means 85 closes the intake side opening 43 so that the geothermal water flowing into the interior pipe 4 does not flow into the upper flow passage 5. Further, since the open / close ring 851 of the water intake side surface opening / closing means 85 is fixed to the circulation mode switching shaft 87 by a support arm 852 as shown in FIG. 8, geothermal water can pass between the support arms 852. .

また、第一循環モードにおいて、還元用上方開口開閉手段86は、還元用上方開口部82を閉じているとともに、その止水板862は内装管4内の流通を妨げている。そのため、地熱水が還元用連通路83を流れることはなく、内装管4内および外装管2内における地熱水の水位が高くなっても、内装管4内に流入してきた地熱水が還元用上方開口開閉手段86よりも上側に流れ出ることはない。よって、地熱水は内装管4内に貯留されることになる。   In the first circulation mode, the reducing upper opening opening / closing means 86 closes the reducing upper opening 82, and the water stop plate 862 prevents the flow in the interior pipe 4. Therefore, the geothermal water does not flow through the reduction communication passage 83, and even if the geothermal water level in the interior pipe 4 and the exterior pipe 2 becomes high, the geothermal water that has flowed into the interior pipe 4 does not flow. It does not flow out above the reducing upper opening opening / closing means 86. Therefore, geothermal water is stored in the interior pipe 4.

そして、地熱水吸引ポンプ7は、内装管4内に流入して貯留された地熱水を地上へと圧送する。この圧送された地熱水は、パイプ状に形成された循環モード切換軸87内を通って冷暖房装置9へ供給される。   The geothermal water suction pump 7 pumps the geothermal water that flows into the interior pipe 4 and is stored to the ground. The pumped geothermal water is supplied to the cooling / heating device 9 through the circulation mode switching shaft 87 formed in a pipe shape.

冷暖房装置9で利用された後の地熱水は、返還路切換手段81を介して第一返還路811から上側流通路5へと返還される。このとき本実施形態における第一返還路811の下端は、地熱水の水位Wよりも低い位置に設けられているため、返還された地熱水は殆ど空気と触れることがない。そのため、外気による汚染がなく、また地熱水の活性が抑えられるため藻や水垢等の発生を抑制することができる。   The geothermal water after being used in the air conditioner 9 is returned from the first return path 811 to the upper flow path 5 via the return path switching means 81. At this time, since the lower end of the first return path 811 in the present embodiment is provided at a position lower than the water level W of the geothermal water, the returned geothermal water hardly comes into contact with air. Therefore, there is no pollution by outside air, and since the activity of geothermal water is suppressed, generation | occurrence | production of algae, scale, etc. can be suppressed.

また、内装管4に設けられた係止部41および外装管2に設けられた支持部21によって、上側流通路5と下側流通路6とが確実に分断されているため、上側流通路5に返還された地熱水が下側流通路6へ流れ込むことはない。   Further, the upper flow passage 5 and the lower flow passage 6 are surely divided by the locking portion 41 provided in the inner pipe 4 and the support portion 21 provided in the outer pipe 2, and therefore the upper flow passage 5. The geothermal water returned to is not flowed into the lower flow path 6.

そして、上側流通路5に返還された地熱水は、外装管2の上側流通路側5に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lへ還元される。このとき地熱水を還元させる上側流通路5に設けられた地熱水ストレーナ3の内側では、地熱水に含まれる藻や水垢等の不純物が徐々に堆積していくことになるが、地熱水ストレーナ3の帯水層L側に付着または堆積している不純物は、地熱水が帯水層Lへとしみ出す力によって押し流されるため、外装管2の上側流通路側5に設けられた地熱水ストレーナ3の目詰まりが解消される。   The geothermal water returned to the upper flow passage 5 is returned to the aquifer L from the geothermal water strainer 3 provided on the upper flow passage side 5 of the outer tube 2. At this time, impurities such as algae and scale contained in the geothermal water gradually accumulate inside the geothermal water strainer 3 provided in the upper flow passage 5 for reducing the geothermal water. Impurities adhering to or accumulating on the aquifer L side of the hydrothermal strainer 3 are swept away by the force that the geothermal water seeps into the aquifer L, so that the ground provided on the upper flow passage side 5 of the outer tube 2 The clogging of the hot water strainer 3 is eliminated.

次に、各構成が第二循環モードである場合について説明する。図2に示すように本実施形態における第二循環モードの場合、返還路切換手段81は、返還路を第二返還路812に切り換えられる。また、循環モード切換軸87は、螺進部89および切換軸長調整機構10により最下位置まで下降される。これにより、取水用下方開口部42が閉じ、取水用側面開口部43および還元用上方開口部82が開く。   Next, a case where each configuration is the second circulation mode will be described. As shown in FIG. 2, in the second circulation mode in the present embodiment, the return path switching means 81 switches the return path to the second return path 812. The circulation mode switching shaft 87 is lowered to the lowest position by the screwing portion 89 and the switching shaft length adjusting mechanism 10. Thereby, the water intake lower opening 42 is closed, and the water intake side opening 43 and the return upper opening 82 are opened.

第二循環モードにおける地熱水は、地熱水吸引ポンプ7の吸引力により外装管2の上側流通路側5に設けられた地熱水ストレーナ3から浸入してくる。このとき地熱水ストレーナ3は、浸入してくる地熱水に含まれる砂利や砂、泥等の不純物を濾過する。また、第一循環モードのときに地熱水ストレーナ3の内側に付着した藻や水垢等の不純物は、地熱水吸引ポンプ7の吸引力により吸引され、除去されていく。一方、地熱水ストレーナ3の帯水層L側には前記不純物が付着し、堆積していく。   The geothermal water in the second circulation mode enters from the geothermal water strainer 3 provided on the upper flow path side 5 of the outer tube 2 by the suction force of the geothermal water suction pump 7. At this time, the geothermal water strainer 3 filters impurities such as gravel, sand and mud contained in the invading geothermal water. Further, impurities such as algae and scale adhering to the inside of the geothermal water strainer 3 in the first circulation mode are sucked and removed by the suction force of the geothermal water suction pump 7. On the other hand, the impurities adhere and accumulate on the aquifer L side of the geothermal water strainer 3.

支持部21および係止部41により、上側流通路5に浸入した地熱水が下側流通路6へ流れることはない。よって、上側流通路5に流入した地熱水は、取水用側面開口部43から内装管4内に流入してくる。   Due to the support portion 21 and the locking portion 41, geothermal water that has entered the upper flow passage 5 does not flow to the lower flow passage 6. Therefore, the geothermal water that has flowed into the upper flow passage 5 flows into the interior pipe 4 from the intake side opening 43.

第二循環モードにおいて、取水用下方開口開閉手段84が取水用下方開口部42を閉じているため、内装管4内に流入してきた地熱水は下側流通路6へ流れ込むことはない。また、地熱水の水位Wが高くても内装管4内に流入してきた地熱水は還元用上方開口開閉手段86の止水板862によって、それよりも上に流れ出ることはない。よって、地熱水は内装管4内に貯留されることになる。   In the second circulation mode, since the intake lower opening opening / closing means 84 closes the intake lower opening 42, the geothermal water flowing into the interior pipe 4 does not flow into the lower flow passage 6. In addition, even if the water level W of the geothermal water is high, the geothermal water that has flowed into the interior pipe 4 does not flow above the water stop plate 862 of the upper opening opening / closing means 86 for reduction. Therefore, geothermal water is stored in the interior pipe 4.

地熱水吸引ポンプ7は、内装管4内に流入して貯留された地熱水を地上へと圧送し、その地熱水は、循環モード切換軸87内を通り冷暖房装置9へ供給される。   The geothermal water suction pump 7 pumps geothermal water that has flowed into and stored in the interior pipe 4 to the ground, and the geothermal water is supplied to the cooling and heating device 9 through the circulation mode switching shaft 87. .

冷暖房装置9で利用された後の地熱水は、返還路切換手段81を介して第二返還路812から内装管4内へと返還される。本実施形態における第二返還路812の下端は、地熱水の水位よりも低い位置に設けられているため、返還された地熱水は殆ど空気と触れることがない。そのため、第一循環モードと同様に、外気による汚染がなく、また地熱水の活性が抑えられるため藻や水垢等の発生を抑制することができる。   The geothermal water after being used in the air conditioner 9 is returned from the second return path 812 into the interior pipe 4 via the return path switching means 81. Since the lower end of the second return path 812 in the present embodiment is provided at a position lower than the water level of the geothermal water, the returned geothermal water hardly comes into contact with air. Therefore, as in the first circulation mode, there is no contamination by outside air, and the activity of geothermal water is suppressed, so that generation of algae, scales, and the like can be suppressed.

また、内装管4内に返還された地熱水は、還元用上方開口部82から還元用連通路83を介して下側流通路6へと流れる。このとき、還元用上方開口開閉手段86の止水板862によって、地熱水が当該還元用上方開口開閉手段86から下へ流れ出ることはない。   Further, the geothermal water returned into the interior pipe 4 flows from the upper opening 82 for reduction to the lower flow path 6 through the reduction communication path 83. At this time, the geothermal water does not flow downward from the reducing upper opening opening / closing means 86 by the water stop plate 862 of the reducing upper opening opening / closing means 86.

下側流通路6に還元された地熱水は、外装管2の下側流通路6側に設けられた地熱水ストレーナ3から帯水層Lへ還元される。このとき地熱水を還元させる下側流通路6に設けられた地熱水ストレーナ3の内側では、地熱水に含まれる藻や水垢等の不純物が徐々に堆積していくことになるが、地熱水ストレーナ3の帯水層L側に付着または堆積している不純物は、地熱水が帯水層Lへとしみ出す力によって流し出されるため、外装管3の下側流通路6側に設けられた地熱水ストレーナ3の目詰まりが解消される。   The geothermal water returned to the lower flow passage 6 is returned to the aquifer L from the geothermal water strainer 3 provided on the lower flow passage 6 side of the outer tube 2. At this time, impurities such as algae and scale contained in the geothermal water gradually accumulate inside the geothermal water strainer 3 provided in the lower flow passage 6 for reducing the geothermal water. Impurities adhering or depositing on the aquifer L side of the geothermal water strainer 3 are washed out by the force that the geothermal water exudes to the aquifer L. The clogging of the provided geothermal water strainer 3 is eliminated.

以上のような本実施形態の流路切換式地熱水循環装置1によれば、以下のような効果を得ることができる。
1.第一循環モードおよび第二循環モードを適宜切り換えることにより、地熱水ストレーナ3に付着、堆積した不純物を除去することができ、目詰まりを抑制することができる。
2.地熱水を循環利用しているため、井戸枯れや地盤沈下などの心配がない。
3.循環する地熱水を外気に触れさせないようにしているため、藻や水垢等の発生を抑制し、藻や水垢等を原因とする装置の故障を抑制するとともに、地熱水の水質汚染を抑制することができる。
According to the flow path switching type geothermal water circulation device 1 of the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
1. By appropriately switching between the first circulation mode and the second circulation mode, impurities attached and deposited on the geothermal water strainer 3 can be removed, and clogging can be suppressed.
2. Since geothermal water is recycled, there is no concern about well drainage or land subsidence.
3. Since the circulating geothermal water is kept out of contact with the outside air, it suppresses the generation of algae and scales, suppresses the breakdown of equipment caused by algae and scales, and also suppresses the contamination of geothermal water. can do.

なお、本発明に係る流路切換式地熱水循環装置1は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。   In addition, the flow-path switching type geothermal water circulation apparatus 1 which concerns on this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can change suitably.

例えば、汲み上げられた地熱水は、冷暖房装置9等の熱源として利用されるだけに限定されるものではなく、蛇口等を設けることにより、水源としても利用できるようにしてもよい。   For example, the pumped geothermal water is not limited to being used as a heat source for the air conditioner 9 or the like, but may be used as a water source by providing a faucet or the like.

1 流路切換式地熱水循環装置
2 外装管
3 地熱水ストレーナ
4 内装管
5 上側流通路
6 下側流通路
7 地熱水吸引ポンプ
8 モード切換手段
9 冷暖房装置
10 切換軸長調整部
11 下側調整部
12 上側調整部
21 支持部
41 係止部
42 取水用下方開口部
43 取水用側面開口部
81 返還路切換手段
82 還元用上方開口部
83 還元用連通路
84 取水用下方開口開閉手段
85 取水用側面開口開閉手段
86 還元用上方開口開閉手段
87 循環モード切換軸
88 円筒
89 螺進部
111 空室体
112 蓋体
121 突起部
811 第一返還路
812 第二返還路
841 開閉弁座
842 開閉弁
851 開閉リング
852 支持アーム
861 開閉リング
862 止水板
L 帯水層
W 地熱水の水位
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow-path-switching type geothermal water circulation apparatus 2 Exterior pipe 3 Geothermal water strainer 4 Interior pipe 5 Upper flow path 6 Lower flow path 7 Geothermal water suction pump 8 Mode switching means 9 Cooling and heating apparatus 10 Switching shaft length adjustment part 11 Lower side Adjusting part 12 Upper adjusting part 21 Supporting part 41 Locking part 42 Intake lower opening 43 Intake side opening 81 Return path switching means 82 Reduction upper opening 83 Reduction communication path 84 Intake lower opening opening / closing means 85 Intake Side opening / closing means for reduction 86 Upper opening opening / closing means for reduction 87 Circulation mode switching shaft 88 Cylinder 89 Screwing portion 111 Vacant body 112 Lid body 121 Projection portion 811 First return path 812 Second return path 841 Open / close valve seat 842 Open / close valve 851 Open / close ring 852 Support arm 861 Open / close ring 862 Water stop plate
L Aquifer W Water level of geothermal water

Claims (3)

地表から帯水層にかけて埋設される外装管と、この外装管の内側に配置される内装管と、この内装管内に配置される地熱水吸引ポンプと、前記外装管における帯水層との境界に設けられる地熱水ストレーナとを有する流路切換式地熱水循環装置であって、
前記外装管と前記内装管との間に形成される流通路を上下に分割するように塞ぐことで形成される上側流通路および下側流通路と、
前記地熱水吸引ポンプの吸引力により前記外装管の前記下側流通路側に設けられた前記地熱水ストレーナから前記帯水層の地熱水を浸入させるとともに、その地熱水を前記内装管の下方に開口させた取水用下方開口部から前記内装管内に流入させて地上へと圧送し、当該地熱水を利用後、その地熱水を前記外装管の前記上側流通路側に設けられた前記地熱水ストレーナから前記帯水層へ還元するように循環制御される第一循環モードと、
前記地熱水吸引ポンプの吸引力により前記外装管の前記上側流通路側に設けられた前記地熱水ストレーナから前記帯水層の地熱水を浸入させるとともに、その地熱水を前記内装管の側面に開口させた取水用側面開口部から前記内装管内に流入させて地上へと圧送し、当該地熱水を利用後、その地熱水を前記外装管の前記下側流通路側に設けられた前記地熱水ストレーナから前記帯水層へ還元するように循環制御される第二循環モードと、
前記第一循環モードまたは前記第二循環モードに循環モードの切り換えを行うモード切換手段と
を備えている流路切換式地熱水循環装置。
A boundary between an outer pipe buried from the surface to the aquifer, an inner pipe arranged inside the outer pipe, a geothermal water suction pump arranged in the inner pipe, and the aquifer in the outer pipe A geothermal water circulation device with a channel switching type having a geothermal water strainer provided in
An upper flow passage and a lower flow passage formed by closing the flow passage formed between the outer tube and the inner tube so as to be vertically divided;
The geothermal water of the aquifer is infiltrated from the geothermal water strainer provided on the lower flow path side of the outer tube by the suction force of the geothermal water suction pump, and the geothermal water is supplied to the interior pipe From the lower opening for taking water into the interior pipe, pumped to the ground, and after using the geothermal water, the geothermal water was provided on the upper flow passage side of the exterior pipe A first circulation mode that is circulated and controlled to return to the aquifer from the geothermal water strainer;
The geothermal water of the aquifer is infiltrated from the geothermal water strainer provided on the upper flow path side of the outer tube by the suction force of the geothermal water suction pump, and the geothermal water is supplied to the interior pipe From the side opening for water intake opened on the side surface, it was introduced into the interior pipe and pumped to the ground, and after using the geothermal water, the geothermal water was provided on the lower flow passage side of the exterior pipe. A second circulation mode that is circulated and controlled to return from the geothermal water strainer to the aquifer;
A flow path switching type geothermal water circulation device comprising: mode switching means for switching the circulation mode to the first circulation mode or the second circulation mode.
前記モード切換手段は、
地熱水を利用した後に還元する際、前記上側流通路に返還する第一返還路と前記内装管に返還する第二返還路とのいずれかに返還路を切り換える返還路切換手段と、
前記内装管に形成した前記取水用側面開口部よりも上方に開口されて前記第二循環モードの際に還元用の取水口として機能する還元用上方開口部と、
この還元用上方開口部から前記下側流通路まで流通可能に連通させてなる還元用連通路と、
前記取水用下方開口部を開閉する取水用下方開口開閉手段と、
前記取水用側面開口部を開閉する取水用側面開口開閉手段と、
前記還元用上方開口部を開閉する還元用上方開口開閉手段と
を有しており、
前記モード切換手段により循環モードが前記第一循環モードに切り換えられた場合、前記返還路切換手段により地熱水の返還路を前記第一返還路に切り換え、前記取水用下方開口開閉手段により前記取水用下方開口部を開口し、前記取水用側面開口開閉手段および前記還元用上方開口開閉手段によりそれぞれ前記取水用側面開口部および前記還元用上方開口部を閉口して循環路を構成し、
前記モード切換手段により循環モードが前記第二循環モードに切り換えられた場合、前記返還路切換手段により地熱水の返還路を前記第二返還路に切り換え、前記取水用下方開口開閉手段により前記取水用下方開口部を閉口し、前記取水用側面開口開閉手段および前記還元用上方開口開閉手段によりそれぞれ前記取水用側面開口部および前記還元用上方開口部を開口して循環路を構成する請求項1に記載された流路切換式地熱水循環装置。
The mode switching means is
When returning after using geothermal water, return path switching means for switching the return path to either the first return path to return to the upper flow path and the second return path to return to the interior pipe,
An upper opening for reduction that opens above the side opening for water intake formed in the interior pipe and functions as a water intake for reduction during the second circulation mode;
A communication path for reduction formed in such a manner as to be able to flow from the upper opening for reduction to the lower flow path;
Water intake lower opening opening and closing means for opening and closing the water intake lower opening;
Water intake side opening opening and closing means for opening and closing the water intake side opening;
An upper opening / closing means for reducing and opening the upper opening for reducing;
When the circulation mode is switched to the first circulation mode by the mode switching means, the return path switching means switches the geothermal water return path to the first return path, and the intake lower opening opening / closing means switches the intake water. Opening the lower opening for the water, and closing the water intake side opening and the upper opening for reduction by the intake side opening / closing means and the upper opening opening / closing means for reduction, respectively.
When the circulation mode is switched to the second circulation mode by the mode switching means, the return path switching means switches the geothermal water return path to the second return path, and the intake lower opening opening / closing means switches the intake water. 2. The lower opening for water is closed, and the side opening for intake and the upper opening for reduction are respectively opened by the intake side opening opening / closing means and the upper opening opening opening / closing means for reduction to constitute a circulation path. The flow path switching type geothermal water circulation device described in 1.
前記下方開口開閉手段、前記取水用側面開口開閉手段、および前記還元用上方開口開閉手段は、前記内装管内で上下動可能に軸支された循環モード切換軸にそれぞれ同軸上に設けられている請求項2に記載された流路切換式地熱水循環装置。   The lower opening opening / closing means, the water intake side opening opening / closing means, and the reduction upper opening opening / closing means are coaxially provided on a circulation mode switching shaft that is pivotally supported in the interior pipe so as to be vertically movable. Item 3. A flow-switching type geothermal water circulation device according to item 2.
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