KR101150596B1 - A geothermal type aairconditioner with overflow protector - Google Patents

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김대선
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Abstract

PURPOSE: A geothermal cooling/heating apparatus equipped with an anti-overflow device for an opened return pipe is provided to improve the heat-exchange efficiency by preventing returned groundwater from overflowing into an upper part of an inflow pipe. CONSTITUTION: A geothermal cooling/heating apparatus(100) equipped with an anti-overflow device for an opened return pipe comprises an groundwater inlet pipe(110), a ground water supply pipe(120), an underwater motor(130), a groundwater discharge pipe(150), a groundwater return pipe(160), an anti-overflow device(170), a pipe protection-steel pipe(180), and an upper clean cap(190). The anti-overflow device comprises an outer tube(171), a hole protection-pipe(172), an upper barrier(173), and a lower barrier(173). In the overflow prevention apparatus, the subsurface water return duct is chimney installed. More than one connector(177) is installed for the groundwater to flow into the underground with being collected.

Description

개방형 환수관 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치{A Geothermal Type Aairconditioner with Overflow Protector}A Geothermal Type Aairconditioner with Overflow Protector

본 발명은 지하수를 이용하는 지열식 냉난방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하수의 온열과 냉열을 이용하는 냉난방장치에서 열교환이 이루어진 지하수가 회수되어 지하관으로 되돌아 갈 때 부압에 의해 외부로 넘치는 일 없이 지하관으로 신속하고 효율적으로 흘러갈 수 있도록 함으로써 열효율을 향상시킬 수 있도록 개방형 환수관 오버플로우 방지장치(물 넘침장치)가 구비된 지열식 냉난방장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a geothermal air-conditioning apparatus using groundwater, and more particularly, the groundwater that has undergone heat exchange in an air-conditioning system using the heat and cold heat of the groundwater is recovered and returns to the underground pipe without overflowing to the outside by underpressure. The present invention relates to a geothermal heating and cooling device equipped with an open return pipe overflow prevention device (water overflow device) to improve thermal efficiency by allowing the pipe to flow quickly and efficiently.

일반적으로 사용되고 있는 가정 및 산업용 에너지원은 석유나 천연가스와 같은 화석 연료 또는 핵연료 등이 있는데, 이러한 에너지원 사용은 환경오염의 주원인을 발생시킬 뿐만 아니라 매장량의 한계가 있기 때문에, 이러한 문제점의 대책으로 대체에너지 개발이 활발하게 진행되고 있다.Commonly used home and industrial energy sources include fossil fuels such as petroleum and natural gas or nuclear fuels. These energy sources not only cause major pollution, but also have limited reserves. Alternative energy development is actively underway.

일반적으로, 냉난방을 위하여 사용되는 에너지원으로는 석탄, 석유, 천연가스 등과 같은 화석연료를 이용하거나, 또는 이들 화석연료나 원자력을 이용하여 생산된 전력에너지를 주로 사용하고 있다.Generally, fossil fuels such as coal, petroleum, and natural gas are used as energy sources used for cooling and heating, or power energy produced using these fossil fuels or nuclear power is mainly used.

그러나 화석연료는 소요 비용이 많이 들어 경제성이 떨어짐은 물론 연소과정에서 발생하는 각종 공해물질로 인하여 수질 및 환경을 오염시키는 단점이 있으므로, 근래에는 이를 대신할 수 있는 대체에너지 개발이 활발하게 진행되고 있다.However, since fossil fuels are expensive and have low economic feasibility as well as polluting water quality and the environment due to various pollutants generated during the combustion process, recent development of alternative energy to replace them has been actively conducted. .

이러한 대체에너지 중에서도 무한한 에너지원을 갖는 풍력, 태양열, 지열 등에 관한 연구와 이를 이용한 냉난방장치가 사용되고 있는데, 이들 에너지원은 공기오염과 기후변화에 거의 영향을 미치지 않으면서 값싼 저비용으로 에너지를 얻을 수 있는 장점이 있는 반면 에너지 효율이 다소 낮은 단점이 있다.Among these alternative energies, research on wind, solar, geothermal, etc., which have infinite energy sources, and air-conditioning devices using them are being used. These energy sources can obtain energy at low cost with little effect on air pollution and climate change. While there is an advantage, the energy efficiency is rather low.

특히, 풍력과 태양열을 이용하여 에너지를 얻기 위해서는 설치장소의 한계와 함께 넓은 면적이 확보되어야 하며, 이 장치들은 단위장치당 에너지 생산용량이 적고 또한 설치 및 유지관리에 많은 비용이 소요된다.In particular, in order to obtain energy using wind and solar heat, a large area must be secured along with the limit of the installation site. These devices have a small energy production capacity per unit and are expensive to install and maintain.

신?재생에너지의 일원인 지열에너지는 지하 깊은 곳의 고온 지열을 이용하여 발전 등에 활용되기도 하고, 20℃ 전후의 지열을 이용하여 냉난방 시스템에 적용되기도 하는데, 지열을 이용하여 건물 등의 냉난방장치에 적용하는 경우, 기존 냉난방장치에 비하여 많은 에너지와 비용을 절감할 수 있다.Geothermal energy, which is a member of renewable energy, is used for power generation by using high temperature geothermal deep in the basement, and sometimes applied to air-conditioning systems using geothermal heat around 20 ℃. If applied, it can save a lot of energy and cost compared to the existing heating and cooling system.

이러한 지열을 이용하여 건물 내의 냉난방을 목적으로 지하수와 같은 천연 열에너지를 이용하는 냉난방 장치는 열교환기에 의해 하절기에는 열을 흡수하여 냉방으로 이용하고 동절기에는 지열을 방출하여 난방으로 주로 사용되고 있으며, 비닐하우스 등에도 지열을 이용하는 사례가 많이 늘어나고 있는 추세에 있다.The air-conditioning unit that uses natural heat energy such as groundwater for the purpose of cooling and heating in buildings using geothermal heat is mainly used for heating by absorbing heat in summer by heat exchanger and cooling it by releasing geothermal heat in winter. There is a growing trend to use geothermal heat.

이러한 냉방장치는 지중의 지하수를 끌어올려 열교환기로 공급해 주기위해서는 대략 지면에서 수직방향으로 나공(지하구멍)을 굴착하여 암반사이로 흐르고 있는 일정온도의 지하수를 끌어 올릴 수 있는 수중펌프를 설치하여 펌핑하도록 설치된다.In order to raise groundwater in the ground and supply it to the heat exchanger, the cooling device is installed to pump an underwater pump that can excavate a hole (underground hole) in the vertical direction from the ground and pull up the groundwater at a constant temperature flowing between the rocks. do.

이와 같이 지하수를 이용한 종래의 지하수 공급 파이프의 설치 구조를 갖는 냉난방장치(50)는 도 5에 도시된 바와 같다.As such, the air conditioner 50 having the installation structure of the conventional groundwater supply pipe using groundwater is shown in FIG. 5.

즉, 종래의 지하수 공급파이프 설치 구조를 갖는 냉난방장치는(50)는 지하 300미터 전후로 굴착한 나공에 삽설되는 지하수유입파이프(51)와 상기 지하수유입파이프(51) 내부에 일정 간격을 두고 삽입 설치된 지하수공급유도관(52), 상기 지하수공급유도관(52) 내부에 설치되어 지하에서 유입되는 높은 온도의 지하수를 펌핑하는 수중모터(53), 상기 수중모터(53)와 연통 설치되면서 상기 수중모터(53)에 의해 펌핑된 지하수를 열교환기(54)로 공급해주는 지하수토출관(55), 상기 열교환기(54)에서 열교환된 지하수가 리턴되어 다시 상기 지하수유입파이프(51) 내부로 회수될 수 있도록 상기 지하수유입파이프(51)에 연통 설치된 지하수회수관(56), 및 상기지하수유입파이프(51)과 상기 지하수공급유도관(52)을 내설하여 이들을 보호하면서 상기 지하수토출관(55)과 상기 지하수회수관(56)을 연통 설치하여 지지될 수 있도록 하는 상부보호캡(57)으로 구성되어 있다.That is, the conventional air-conditioning and heating device having a ground water supply pipe installation structure 50 is inserted into the ground water inlet pipe 51 and the ground water inlet pipe 51 which are inserted into the bores excavated around 300 meters underground and installed at a predetermined interval. Underwater motor 53 is installed in the ground water supply induction pipe 52, the ground water supply induction pipe 52 to pump the high temperature groundwater flowing from the underground, and the underwater motor 53 while communicating with the underwater motor 53 Groundwater discharge pipe 55 for supplying the groundwater pumped by the 53 to the heat exchanger 54, the groundwater heat exchanged from the heat exchanger 54 can be returned to the groundwater inlet pipe 51 again. The groundwater discharge pipe (56) installed in communication with the groundwater inflow pipe (51) so that the groundwater inflow pipe (51) and the groundwater supply induction pipe (52) are installed to protect them, and the groundwater discharge pipe (55) and theIt is composed of an upper protective cap 57 to allow the communication to be supported by installing the sewage collecting pipe (56).

그리고 상기 지하수유입파이프(51)에는 지하 암반층에서 흐르고 있는 지하수가 유입될 수 있도록 일정높이 이하에 다수개의 지하수 유입구멍이 구비되는 구조로 되어 있고, 또 상기 지하수공급유도관(52)의 하단부에는 상기 지하수유입파이프(51) 내부로 유입된 지하수가 유입되어 그 상부로 공급될 수 있도록 다수개의 지하수 하부유입구멍이 형성 구비되어 있다.In addition, the groundwater inflow pipe 51 has a structure in which a plurality of groundwater inflow holes are provided at a predetermined height or less so that groundwater flowing in the underground rock layer may be introduced therein, and at the lower end of the groundwater supply guide pipe 52. The groundwater inflow pipe 51 is provided with a plurality of groundwater lower inflow holes to allow the groundwater introduced into the groundwater to be supplied thereto.

상기와 같이 구성된 종래의 지하수 공급 파이프의 설치 구조의 냉난방장치(50)는 상기 지하수유입파이프(51)로 유입된 지하수가 상기 지하수공급유도관(52)의 하단부에 구비된 하부유입구멍을 통해 유입되면서 상부로 차오르게 된다.The cooling and heating device 50 of the conventional structure of installing the groundwater supply pipe configured as described above, the groundwater introduced into the groundwater inflow pipe 51 is introduced through the lower inflow hole provided at the lower end of the groundwater supply guide pipe 52. As it rises to the top.

이때 상기 수중모터(53)가 이를 펌핑하여 상기 지하수토출관(55)을 통해 상기 열교환기(54)로 공급되고 이어 상기 열교환기(54)에서 지하수가 열교환이 이루어지게 된다.At this time, the submersible motor 53 is pumped and supplied to the heat exchanger 54 through the groundwater discharge pipe 55, and the groundwater is heat-exchanged in the heat exchanger 54.

그리고 상기 열교환기(54)에서 열교환이 이루어진 지하수는 상기 지하수회수관(56)을 통해 상기 지하수유입파이프(51) 내부로 유입되어 그 하부로 유입되면서 지하에 유입되는 더운 지하수와 다시 합유하여 상기 지하수공급유도관(52)으로 유입되면서 일련의 지열 공급사이클을 이루게 된다.And the groundwater heat exchanged in the heat exchanger 54 is introduced into the groundwater inflow pipe 51 through the groundwater recovery pipe 56 and introduced into the lower portion thereof, and re-integrates with the hot groundwater introduced into the ground. As it enters the supply induction pipe 52, a series of geothermal heat supply cycles is achieved.

종래에는 상기와 같은 구조 이외에 등록특허 제10-0821254호의 '지열을 이용한 냉난방장치'와 등록특허 제10-08887628호의 '사후관리가 용이한 자동 탈부착식 지열냉난방용 지하수 순환장치' 등과 같은 다수의 기술들이 공개되어 있다.
Conventionally, in addition to the structure as described above, a number of technologies such as 'cooling device using geothermal heat' of Patent No. 10-0821254 and 'automatic detachable geothermal air-conditioning groundwater circulation device for easy post-management' of Patent No. 10-08887628. Are open to the public.

그러나 상기와 같은 종래의 지하수 공급 파이프의 설치 구조를 갖는 지열식 냉난방장치는 열교환기로 펌핑된 지하수가 열교환을 이루고 나서 다시 지하수회수관을 통해 지하수유입파이프 내부로 되돌아 갈 때 상기 지하수유입파이프내에 부압이 발생되어 지하수가 상부로 역류하여 상부보호캡으로 올라가는 현상이 발생되고 있다.However, in the conventional geothermal air-conditioning apparatus having the installation structure of the groundwater supply pipe as described above, when the groundwater pumped by the heat exchanger performs heat exchange and then returns to the groundwater inflow pipe through the groundwater return pipe, the negative pressure is reduced in the groundwater inflow pipe. As a result, groundwater flows back to the upper portion and rises to the upper protective cap.

또한 상기 상부보호캡으로 역류된 지하수가 상부에서 상기 지하수공급관으로 흘러 들어가 열교환기로 공급되는 지하수의 온도를 저하시켜 열교환기의 효율을 저하시키는 원인으로 되어 왔다.In addition, the groundwater flowed back to the upper protective cap flows from the upper portion into the groundwater supply pipe to lower the temperature of the groundwater supplied to the heat exchanger, thereby reducing the efficiency of the heat exchanger.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 열교환기를 통해 열교환이 이루어진 지하수가 되돌아 가는 지하수유입파이프의 상단부에 지하수를 회수할 수 있도록 하는 외관과 그 내부로 유입되는 지하수의 부압 발생을 억제하면서 지하수공급유도관을 보호할 수 있도록 다수개의 통공이 형성된 통공보호관으로 구성된 오버플로우 방지장치(물 넘침 방지장치)를 설치하여, 열교환기로부터 열교환되는 지하수가 지하로 회수될 때 지하수공급유도관을 보호하는 동시에 부압발생을 억제하여 회수되는 지하수가 지하수유입파이프의 상부측으로 역류하는 현상을 막아 열교환의 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 지하수 회수관 연결 모듈장치가 구비된 지열식 냉난방장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the appearance to recover the groundwater to the upper end of the groundwater inflow pipe to which the groundwater is heat exchanged through the heat exchanger and the negative pressure of the groundwater flowing into the interior By installing an overflow prevention device (water overflow prevention device) consisting of a through protection tube formed with a plurality of through holes to protect the ground water supply guide pipe while suppressing the It provides a geothermal air-conditioning and heating device equipped with a groundwater recovery pipe connection module device that protects the pipe and prevents the occurrence of negative pressure, thereby preventing the backwater flowing back to the upper side of the groundwater inflow pipe and improving the efficiency of heat exchange. The purpose is.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지하 암반 사이로 흐르는 온냉의 지하수를 끌어올려 열교환기를 통해 열교환이 이루어지도록 하는 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치에 있어서,In the geothermal air-conditioning and heating device provided with an overflow prevention device for raising heat exchanged underground water flowing between the underground bedrock of the present invention for achieving the above object to perform heat exchange through a heat exchanger,

상기 냉난방장치는, 지하 일정 깊이로 굴착한 나공에 삽설되어 암반 사이로 흐르는 지하수가 유입될 수 있도록 하는 지하수유입파이프와, 상기 지하수유입파이프 내부에 일정 간격을 두고 삽입 설치되어 유입된 지하수가 상부로 공급될 수 있도록 하는 지하수공급유도관, 상기 지하수공급유도관 내부에 설치되어 지하에서 유입되어 공급되는 지하수를 펌핑하는 수중모터, 상기 수중모터와 연통 설치되면서 상기 수중모터에 의해 펌핑된 지하수를 열교환기로 공급해주는 지하수토출관, 상기 열교환기에서 열교환된 지하수가 리턴되어 상기 지하수유입파이프 내부로 회수될 수 있도록 상기 열교환기에 연통 설치된 지하수회수관, 상기 지하수유입파이프의 상단부에 연결 설치되고 그 내부에 상기 지하수공급유도관을 삽설 보호할 수 있도록 된 오버플로우 방지장치, 상기 오버플로우 방지장치의 하단부에 연결 설치되면서 상기 지하수유입파이프의 상단부측을 내삽하여 이를 보호할 수 있도록 하는 파이프보호강관, 및 상기 오버플로우 방지장치의 상단부에 연결 설치되면서 지하수공급유도관을 내설하여 이를 보호할 수 있도록 하는 상부클린캡으로 구성되되,The air-conditioning device is a ground water inlet pipe which is inserted into a hollow hole excavated to a predetermined depth underground so that ground water flowing between the rocks can be introduced, and the ground water introduced by being installed at a predetermined interval inside the ground water inlet pipe is supplied to the upper part. Groundwater supply induction pipe to be able to be installed, the underwater water pump installed in the groundwater supply induction pipe pumping the groundwater introduced from the underground, and installed in communication with the underwater motor while supplying groundwater pumped by the underwater motor to the heat exchanger A groundwater discharge pipe that is connected to the groundwater intake pipe installed in communication with the heat exchanger so that the groundwater heat exchanged from the heat exchanger is returned to the groundwater inflow pipe, and is connected to an upper end of the groundwater inflow pipe and supplies the groundwater therein. Overflow for inserting and protecting guide tubes A rain protection device, a pipe protection steel pipe installed to be connected to the lower end of the overflow prevention device to interpolate and protect the upper end side of the groundwater inflow pipe, and ground water supply induction while being connected to the upper end of the overflow prevention device. It consists of an upper clean cap that can protect the inside by installing the pipe,

상기 오버플로우 방지장치는 외관과 그 내부에 상기 지하수공급유도관을 삽설하여 이를 보호할 수 있도록 하는 통공보호관으로 구성되고, 또 상기 외관과 상기 통공보호관 사이에 일정 간격이 형성될 수 있도록 상부측에는 상부격벽이 구비되고 하부측에는 하부격벽이 구비되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
The overflow prevention device is composed of a through-protection tube for inserting the ground water supply induction pipe to protect the exterior and the inside thereof, and the upper side in the upper side so that a predetermined interval is formed between the exterior and the through-protection tube. A partition is provided and a lower partition is provided on the lower side.

본 발명의 지하수 회수관 연결 모듈장치가 구비된 지열식 냉난방장치는 지하수유입파이프의 상단부에 지하수를 회수하는 외관과 지하수공급유도관을 보호할 수 있도록 하는 통공보호관으로 구성된 오버플로우 방지장치를 설치함으로써, 열교환기로부터 회수되는 지하수가 회수될 때 지하수공급유도관을 보호하는 동시에 부압발생을 억제하여 회수되는 지하수가 지하수유입파이프의 상부측으로 역류하는 현상을 막아 열교환의 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
Geothermal heating and cooling device equipped with a groundwater recovery pipe connection module device of the present invention by installing an overflow prevention device consisting of a through-hole protection pipe to protect the groundwater supply guide pipe and the appearance of recovering groundwater at the upper end of the groundwater inlet pipe When the groundwater recovered from the heat exchanger is recovered, it protects the groundwater supply guide pipe and at the same time suppresses the occurrence of negative pressure, thereby preventing the groundwater recovered from flowing back to the upper side of the groundwater inlet pipe, thereby dramatically improving the efficiency of heat exchange. There is this.

도 1은 본 발명에 따른 개방형 환수관 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치의 개략적인 상태단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 개방형 환수관 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치의 개략적인 사시상태도이고,
도 3은 본 발명에 따른 개방형 환수관 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치의 분리 사시상태도이고,
도 4는 본 발명에 따른 개방형 환수관 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치의 요부 상태도이고,
도 5는 종래의 지하수 회수관이 구비된 지열식 냉난방장치의 연결 상태단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a geothermal heating and cooling device provided with an open return pipe overflow prevention device according to the present invention,
Figure 2 is a schematic perspective state diagram of a geothermal air-conditioning and heating device equipped with an open return pipe overflow prevention device according to the present invention,
Figure 3 is an exploded perspective view of the geothermal heating and cooling device provided with an open return pipe overflow prevention device according to the present invention,
4 is a main state diagram of a geothermal air-conditioning and heating device provided with an open return pipe overflow prevention device according to the present invention,
5 is a cross-sectional view of a conventional geothermal air-conditioning and heating device equipped with a groundwater recovery pipe.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 지하수 회수관 연결 모듈장치가 구비된 지열식 냉난방장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, As shown in Figures 1 to 3, the geothermal heating and cooling device 100 is provided with a groundwater recovery pipe connection module device of the present invention,

지하 일정 깊이로 굴착한 나공에 삽설되어 암반 사이로 흐르는 지하수가 유입될 수 있도록 하는 지하수유입파이프(110)와,A groundwater inflow pipe (110) inserted into a hollow hole excavated to a predetermined depth of the ground so that the groundwater flowing between the rocks is introduced;

상기 지하수유입파이프(110) 내부에 일정 간격을 두고 삽입 설치되어 유입된 지하수가 상부로 공급될 수 있도록 하는 지하수공급유도관(120), An underground water supply guide pipe 120 inserted into the ground water inflow pipe 110 at a predetermined interval so that the introduced ground water is supplied to an upper portion thereof;

상기 지하수공급유도관(120) 내부에 설치되어 지하에서 유입되어 공급되는 고온(겨울철)/저온(여름철)의 지하수를 펌핑하는 수중모터(130), Underwater motor 130 is installed in the ground water supply guide pipe 120 to pump the ground water of the high temperature (winter) / low temperature (summer) supplied from the basement,

상기 수중모터(130)와 연통 설치되면서 상기 수중모터(130)에 의해 펌핑된 지하수를 열교환기(140)로 공급해주는 지하수토출관(150), Groundwater discharge pipe 150 for supplying the groundwater pumped by the submersible motor 130 to the heat exchanger 140 while being installed in communication with the submersible motor 130,

상기 열교환기(140)에서 열교환된 지하수가 리턴되어 상기 지하수유입파이프(110) 내부로 회수될 수 있도록 상기 열교환기(140)에 연통 설치된 지하수회수관(160), Groundwater recovery pipe 160 installed in communication with the heat exchanger 140 to be returned to the ground water heat exchanged in the heat exchanger 140 to be recovered into the ground water inlet pipe 110,

상기 지하수유입파이프(110)의 상단부에 연결 설치되고 그 내부에 상기 지하수공급유도관(120)을 삽설 보호할 수 있도록 된 오버플로우 방지장치(170),Overflow prevention device 170 is connected to the upper end of the groundwater inflow pipe 110 and installed to protect the groundwater supply guide pipe 120 therein,

상기 오버플로우 방지장치(170)의 하단부에 연결 설치되면서 상기 지하수유입파이프(110)의 상단부측을 내삽하여 이를 보호할 수 있도록 하는 파이프보호강관(180),Pipe protection steel pipe 180 to be connected to the lower end of the overflow prevention device 170 to interpolate the upper end side of the groundwater inflow pipe 110 to protect it,

및 상기 오버플로우 방지장치(170)의 상단부에 연결 설치되면서 지하수공급유도관(120)을 내설하여 이를 보호할 수 있도록 하는 상부클린캡(190)으로 구성되어 있다.And an upper clean cap 190 connected to the upper end of the overflow prevention device 170 to install the groundwater supply induction pipe 120 and protect the same.

여기서 상기 오버플로우 방지장치(170)는 외관(171)과 그 내부에 상기 지하수공급유도관(120)을 삽설하여 이를 보호할 수 있도록 하는 통공보호관(172)으로 구성되되, 상기 외관(171)과 상기 통공보호관(172) 사이에 일정 간격이 형성될 수 있도록 상부측에는 상부격벽(173)이 구비되고 하부측에는 하부격벽(174)이 구비되어 있다.Wherein the overflow prevention device 170 is composed of the exterior 171 and the through-hole protection tube 172 to insert the ground water supply induction pipe 120 therein to protect it, the exterior 171 and An upper partition 173 is provided at an upper side and a lower partition 174 is provided at a lower side so that a predetermined interval is formed between the through hole protection tubes 172.

또한 상기 오버플로우 방지장치(170)는, 그 상단부에 상기 상부클린캡(190)과 연결 설치되는 상부플렌지(175)가 구비되어 있고 또 그 하단부에 상기 지하수유입파이프(110)와 연결 설치되는 하부플렌지(176)가 구비되어 있다.In addition, the overflow preventing device 170 is provided with an upper flange 175 connected to the upper clean cap 190 at an upper end thereof and a lower portion connected to the groundwater inflow pipe 110 at a lower end thereof. The flange 176 is provided.

그리고 상기 오버플로우 방지장치(170)에는 상기 지하수회수관(160)이 연통 설치되어 열교환되는 지하수가 회수되어 지하로 들어갈 수 있도록 하는 연결구(177)기 1개 이상 설치 구비되어 있다.In addition, the overflow prevention device 170 is provided with at least one connector 177 for the ground water recovery pipe 160 is installed in communication with the ground water to be recovered to enter the underground.

여기서 상기 연결구(177)의 끝단은 상기 외관(171)과 상기 통공보호관(172) 사이에 형성되는 공간부에 위치 되도록 설치되고 그 단부의 형상은 회수되는 지하수가 하방으로 나선형으로 흐를 수 있도록 하측방향으로 경사지게 형성되는 구조로 되어 있다.Here, the end of the connector 177 is installed to be located in the space portion formed between the exterior 171 and the through-hole protection tube 172, the shape of the end portion is a downward direction so that the recovered ground water flows spirally downward The structure is formed to be inclined.

또한 상기 통공보호관(172)은 상부측에 원주방향을 따라 일정간격의 상부통공(178)이 다수열 형성 구비되어 있고, 또 그 하부측에도 원주방향을 따라 일정간격의 하부통공(179)이 다수열 형성 구비되어 있는 구조로 되어 있다.In addition, the through-hole protection tube 172 is provided with a plurality of rows of the upper through holes 178 of a predetermined interval along the circumferential direction on the upper side, and a plurality of rows of the lower through holes 179 of the predetermined interval along the circumferential direction on the lower side thereof. It is a structure provided.

여기서 상기 하부통공(179)은 상기 상부통공(178) 보다 그 직경이 다소 크게 형성되어 있다.The lower through hole 179 is formed somewhat larger in diameter than the upper through hole 178.

그리고 상기 하부격벽(174)에는 상기 연결구(177)를 통해 상기 외관(171)과 상기 통공보호관(172) 사이에 형성된 공간부를 통해 회수되는 지하수가 유입되어 상기 지하수유입파이프(110)로 흘러 지하 바닥부로 떨어질 수 있도록 하는 구멍(181)이 다수개 형성 구비되어 있다.In addition, the lower partition wall 174 flows into the groundwater inflow pipe 110 through which groundwater recovered through the space formed between the exterior 171 and the through hole 172 through the connector 177 flows into the groundwater inflow pipe 110. It is provided with a plurality of holes 181 to fall to the negative.

그리고 상기 지하수유입파이프(110)에는 하부측에 암반사이로 흐르는 지하수가 유입될 수 있도록 다수개의 유입구멍(111)이 원주방향을 따라 다수열로 형성 구비되어 있다.In addition, the groundwater inflow pipe 110 is provided with a plurality of inflow holes 111 formed in a plurality of rows along the circumferential direction so that the groundwater flowing between the rocks on the lower side can be introduced.

또한 상기 지하수유입파이프(110)의 하부측에는 상기 지하수공급유도관(120)의 단부가 지지될 수 있도록 된 가로지지대(112)가 십자가 형상으로 설치 고정되어 있다. 또한 상기 가로지지대(112)와 연접하는 하면 즉, 나공 바닥부와 일정 높이에는 다수의 지하수유입구(113)가 형성된 원형판(114)이 설치 구비되어 있다.In addition, the lower side of the ground water inlet pipe 110, the horizontal support 112, the end of the ground water supply induction pipe 120 is supported is installed and fixed in a cross shape. In addition, the lower surface in contact with the horizontal support 112, that is, the bottom portion and the predetermined height is provided with a circular plate 114 having a plurality of groundwater inlet 113 is formed.

따라서 암반사이를 흐르는 지하수는 상기 원형판(114)의 상기 지하수유입구(113)와 상기 지하수유입파이프(110)의 상기 유입구멍(111)을 통해 지하수에 포함된 불순물 등을 걸러 내면서 상기 지하수공급유도관(120)으로 유입되게 된다.Therefore, the groundwater flowing between the rocks is the groundwater supply induction pipe while filtering the impurities contained in the groundwater through the groundwater inlet 113 of the circular plate 114 and the inlet hole 111 of the groundwater inlet pipe 110. Inflow to 120.

여기서 상기 지하수공급유도관(120)의 하단부측에도 지하수가 유입될 수 있도록 다수개의 지하수공급구멍(121)이 형성 구비되어 있다.Here, a plurality of groundwater supply holes 121 are formed to allow groundwater to flow into the lower end side of the groundwater supply guide pipe 120.

결국, 상기 유입구멍(111)와 상기 지하수유입구(113) 및 지하수공급구멍(121)을 통해 지하수가 상기 지하수공급유도관(120)으로 유입되어 상부로 상승하게 된다.As a result, the groundwater flows into the groundwater supply induction pipe 120 through the inflow hole 111, the groundwater inlet 113, and the groundwater supply hole 121, and ascends upwardly.

그리고 상기 상부클린캡(190)에는 에어를 배출할 수 있도록 하는 에어밸브(191)와 상기 지하수토출관(150)을 연통설치할 수 있도록 된 안내구(192)가 구비되어 있다.In addition, the upper clean cap 190 is provided with an air valve 191 for discharging air and a guide port 192 for communicating with the groundwater discharge pipe 150.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 지하수 회수관 연결 모듈장치가 구비된 지열식 냉난방장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, Geothermal air-conditioning and heating device 100 is provided with a groundwater recovery pipe connection module device of the present invention having the structure as described above, as shown in Figure 1,

상기 지하수유입파이프(110)의 하단부에 구비된 상기 원형판(114)의 상기 지하수유입구(113)와 상기 유입구멍(111)을 통해 지하수의 불순물 등이 걸러지면서 상기 지하수공급유도관(120)으로 깨끗한 지하수가 유입된다.Through the groundwater inlet 113 and the inlet hole 111 of the circular plate 114 provided at the lower end of the groundwater inflow pipe 110, the groundwater supply guide pipe 120 cleans the impurities of the groundwater. Groundwater flows in.

이때 상기 지하수공급유도관(120)에 형성된 상기 지하수공급구멍(121)을 통해서도 지하수가 유입된다.At this time, groundwater also flows through the groundwater supply hole 121 formed in the groundwater supply guide pipe 120.

이어 상기 지하수공급유도관(120)에 유입된 지하수는 점차 상부로 차오르게 된다.Subsequently, the groundwater introduced into the groundwater supply guide pipe 120 is gradually filled to the upper portion.

그러면 제어부(미표시)에서 상기 수중모터(130)을 구동하여 상기 지하수토출관(150)을 통해 상기 열교환기(140)로 지하수를 토출 공급한다.Then, the controller (not shown) drives the submersible motor 130 to discharge and supply groundwater to the heat exchanger 140 through the groundwater discharge pipe 150.

상기 열교환기(140)를 통해 열교환된 지하수는 상기 지하수회수관(160)을 통해 상기 오버플로우 방지장치(170)로 리턴된다.The groundwater heat exchanged through the heat exchanger 140 is returned to the overflow preventing device 170 through the groundwater return pipe 160.

이때 리턴되는 지하수의 힘이 상기 통공보호관(172)을 강하게 때리면서 쏟아지게 된다. At this time, the force of the ground water returned is poured while hitting the through-hole protection tube 172 strongly.

이 경우 상기 통공보호관(172)에 의해 상기 지하수공급유도관(120)이 보호될 수 있고 또, 상기 통공보호관(172)에 형성된 상기 상부통공(178)과 상기 하부통공(179)에 의해 상기 외관(171)과 상기 통공보호관(172) 사이에 형성된 공간부에 부압(負壓) 발생이 최소화 되는 동시에 상기 연결구(177)의 단부가 하방으로 경사지게 형성되어 있어 쏟아지는 지하수가 하방으로 향하도록 됨으로써 지하수가 상기 상부클린캡(190)으로 역류하지 않고 상기 지하수유입파이프(110)로 용이하게 회수되어 지하 암반수와 합류하게 된다.In this case, the groundwater supply induction pipe 120 may be protected by the through hole protection pipe 172, and the outer hole by the upper through hole 178 and the lower through hole 179 formed in the through hole protection pipe 172. Underpressure is minimized at the space portion formed between the 171 and the through-hole protection tube 172, and the end portion of the connector 177 is formed to be inclined downward, so that the groundwater that flows downward is directed downward. Without being backflowed into the upper clean cap 190, the groundwater inflow pipe 110 is easily recovered and joined with the underground rock water.

이와 같은 일련의 지하수 공급사이클을 통해 지하수가 상기 열교환기에서 열교환이 이루어지고 열교환된 지하수는 용이하게 지하로 리턴 회수되어 지하암반수와 합류할 수 있도록 함으로써 열교환기의 열교환 효율을 획기적으로 향상 시킬 수 있게 된다.
Through such a series of groundwater supply cycles, the groundwater is heat-exchanged in the heat exchanger, and the heat-exchanged groundwater can be easily returned to the underground and joined with the underground rock water, thereby significantly improving the heat exchange efficiency of the heat exchanger. do.

100:모듈장치가 구비된 냉난방장치 110:지하수유입파이프
120:지하수공급유도관
130:수중모터 140:열교환기 150:지하수토출관 160:지하수회수관
170:오버플로우 방지장치 180:파이프보호강관 190:상부클린캡
111:유입구멍 112:가로지지대 113:지하수유입구 114:원형판
121:지하수공급구멍 171:외관 172:통공보호관 173:상부격벽
174:하부격벽 175:상부플렌지 176:하부플랜지 177:연결구
178:상부통공 179:하부통공 181:구멍 191:에어벨브 192:안내구100: air conditioning unit 110 equipped with a module device: groundwater inflow pipe
120: groundwater supply induction pipe
130: submersible motor 140: heat exchanger 150: groundwater discharge pipe 160: groundwater recovery pipe
170: overflow protection device 180: pipe protection steel pipe 190: upper clean cap
111: inlet hole 112: horizontal support 113: groundwater inlet 114: round plate
121: groundwater supply hole 171: appearance 172: through-hole protection tube 173: upper partition
174: lower partition 175: upper flange 176: lower flange 177: connector
178: upper through hole 179: lower through hole 181: hole 191: air valve 192: guide

Claims (4)

삭제delete 지하의 암반 사이로 흐르는 온냉의 지하수를 끌어올려 열교환기를 통해 열교환이 이루어지도록 하는 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치(100)에 있어서,
상기 냉난방장치(100)는,
지하 일정 깊이로 굴착한 나공에 삽설되어 암반 사이로 흐르는 지하수가 유입될 수 있도록 하는 지하수유입파이프(110)와,
상기 지하수유입파이프(110) 내부에 일정 간격을 두고 삽입 설치되어 유입된 지하수가 상부로 공급될 수 있도록 하는 지하수공급유도관(120),
상기 지하수공급유도관(120) 내부에 설치되어 지하에서 유입되어 공급되는 지하수를 펌핑하는 수중모터(130),
상기 수중모터(130)와 연통 설치되면서 상기 수중모터(130)에 의해 펌핑된 지하수를 열교환기(140)로 공급해주는 지하수토출관(150),
상기 열교환기(140)에서 열교환된 지하수가 리턴되어 상기 지하수유입파이프(110) 내부로 회수될 수 있도록 상기 열교환기(140)에 연통 설치된 지하수회수관(160),
상기 지하수유입파이프(110)의 상단부에 연결 설치되고 그 내부에 상기 지하수공급유도관(120)을 삽설 보호할 수 있도록 된 오버플로우 방지장치(170),
상기 오버플로우 방지장치(170)의 하단부에 연결 설치되면서 상기 지하수유입파이프(110)의 상단부측을 내삽하여 이를 보호할 수 있도록 하는 파이프보호강관(180),
및 상기 오버플로우 방지장치(170)의 상단부에 연결 설치되면서 지하수공급유도관(120)을 내설하여 이를 보호할 수 있도록 하는 상부클린캡(190)으로 구성되되,
상기 오버플로우 방지장치(170)는 외관(171)과 그 내부에 상기 지하수공급유도관(120)을 삽설하여 이를 보호할 수 있도록 하는 통공보호관(172)으로 구성되고, 또 상기 외관(171)과 상기 통공보호관(172) 사이에 일정 간격이 형성될 수 있도록 상부측에는 상부격벽(173)이 구비되고 하부측에는 하부격벽(174)이 구비되며,
상기 오버플로우 방지장치(170)에는 상기 지하수회수관(160)이 연통 설치되어 열교환되는 지하수가 회수되어 지하로 들어갈 수 있도록 하는 1개 이상의 연결구(177)가 설치 구비되되,
상기 연결구(177)의 끝단은 상기 외관(171)과 상기 통공보호관(172) 사이에 형성되는 공간부에 위치 되도록 하고 그 단부의 형상은 회수되는 지하수가 하방으로 나선형으로 흐를 수 있도록 하측방향으로 경사지게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 개방형 환수관 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치.
In the geothermal air-conditioning and heating device 100 is provided with an overflow prevention device for raising heat-cooled groundwater flowing between the underground rock to heat exchange through a heat exchanger,
The air conditioning unit 100,
A groundwater inflow pipe (110) inserted into a hollow hole excavated to a predetermined depth of the ground so that the groundwater flowing between the rocks is introduced;
An underground water supply guide pipe 120 inserted into the ground water inflow pipe 110 at a predetermined interval so that the introduced ground water is supplied to an upper portion thereof;
An underwater motor 130 installed inside the ground water supply induction pipe 120 to pump groundwater supplied and supplied from underground;
Groundwater discharge pipe 150 for supplying the groundwater pumped by the submersible motor 130 to the heat exchanger 140 while being installed in communication with the submersible motor 130,
Groundwater recovery pipe 160 installed in communication with the heat exchanger 140 to be returned to the ground water heat exchanged in the heat exchanger 140 to be recovered into the ground water inlet pipe 110,
Overflow prevention device 170 is connected to the upper end of the groundwater inflow pipe 110 and installed to protect the groundwater supply guide pipe 120 therein,
Pipe protection steel pipe 180 to be connected to the lower end of the overflow prevention device 170 to interpolate the upper end side of the groundwater inflow pipe 110 to protect it,
And an upper clean cap 190 installed to be connected to the upper end of the overflow prevention device 170 to install the groundwater supply induction pipe 120 to protect it.
The overflow prevention device 170 is composed of an exterior 171 and a through-hole protection tube 172 to insert the ground water supply induction pipe 120 therein to protect it, and the exterior 171 and The upper partition 173 is provided on the upper side and the lower partition 174 is provided on the lower side so that a predetermined interval is formed between the through-hole protection tube 172,
The overflow prevention device 170 is provided with one or more connector 177 is installed so that the ground water recovery pipe 160 is installed in communication with the ground water to be exchanged to enter the underground,
The end of the connector 177 is positioned in the space portion formed between the exterior 171 and the through-hole protection tube 172, the shape of the end is inclined downward so that the groundwater to be recovered flows spirally downwards. Geothermal heating and cooling device provided with an open type return pipe overflow prevention device, characterized in that formed.
제2항에 있어서,
상기 통공보호관(172)은 상부측에 원주방향을 따라 일정간격의 상부통공(178)이 다수열 형성 구비되어 있고, 또 그 하부측에도 원주방향을 따라 일정간격의 하부통공(179)이 다수열 형성 구비되되,
상기 하부통공(179)은 상기 상부통공(178) 보다 그 직경이 크게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 개방형 환수관 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치 .
The method of claim 2,
The through-hole protection tube 172 is provided with a plurality of rows of the upper through-hole 178 of a predetermined interval along the circumferential direction on the upper side, and also a plurality of rows of the lower through-hole 179 of the predetermined interval along the circumferential direction on the lower side Equipped,
The lower through hole 179 is geothermal heating and cooling device provided with an open return pipe overflow prevention device, characterized in that the diameter formed larger than the upper through hole (178).
제3항에 있어서,
상기 지하수유입파이프(110)의 하부측에는 상기 지하수공급유도관(120)의 단부가 지지될 수 있도록 된 가로지지대(112)가 설치 구비되고,
상기 가로지지대(112)의 연접 하면에는 다수의 지하수유입구(113)가 형성된 원형판(114)이 더 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 개방형 환수관 오버플로우 방지장치가 구비된 지열식 냉난방장치.
The method of claim 3,
The lower side of the ground water inlet pipe 110 is provided with a horizontal support 112 so that the end of the ground water supply guide pipe 120 can be supported,
Geothermal air-conditioning and heating device provided with an open return pipe overflow prevention device, characterized in that it further comprises a circular plate 114 formed with a plurality of ground water inlet 113 is formed on the bottom of the horizontal support (112).
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