KR101238454B1 - 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치에 관한 것으로, 환수햇더의 설치가 단순하고 환수햇더와 환수튜브간에 수밀성을 확보함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치는, 지하수 심정의 지표하부보호벽을 위해 굴착공에 삽입 설치한 그라우팅케이싱과; 그 라우팅케이싱 상부에 설치되며 외부관체와 내부관체로 이루어지고 상 하부가 차폐된 격실부를 가지면서 환수튜브와 환수관이 결합되도록 구성된 환수햇더와; 환수햇더의 하부차폐수단과; 하부차폐수단을 통해 환수햇더에 연결 결합되는 환수튜브와; 내부관체와 연결되어 설치되는 내부우물자재와; 환수햇더 상부에 연결 결합되는 밀폐식 상부보호공을 포함하고, 상기 하부차폐수단은 하부차폐원판과 가이드원판으로 구성되며 하부차폐원판에는 튜브소켓이 구성되며 가이드원판에는 가이드소켓을 구성하여 환수튜브를 삽입하여 설치되도록 한다.

Description

개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치{omitted}

본 발명은 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더 장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는 지열용 지하수 심정에 오염된 상층지하수가 유입되지 않도록 하면서 열교환을 마치고 돌아오는 지하수용 환수배관을 그라우팅 케이싱 상단에 구성하여 결합한 원통형의 환수햇더와, 내부우물자재와 동일하거나 근접한 구경을 가지면서 하단을 내부우물자재에 삽입되도록 햇더소켓을 구성하여 밀폐된 격실부를 갖게 구성한 것이다. 또한, 지하수 심정 공벽과 내부우물자재 사이의 공간에 삽입되어 설치된 환수튜브를 환수햇더의 튜브소켓에 일치된 위치에서 삽입 고정하여 결합될 수 있도록 가이드원판을 구성하도록 하여 환수튜브가 수밀성 있게 환수햇더에 결합되면서도 설치작업이 편리할 수 있도록 한 것이다.

지열이란 지하수를 굴착하여 양수되는 지하수가 갖고 있는 고유열과 지중의 열을 통칭하는 것으로서 일반적으로 지표하부를 100미터이상 500미터 내외의 깊은 깊이로 굴착한 후 이곳에 열교환을 위한 피이파이프를 묻거나 일반 지하수를 사용하여 지하수 심정시설과 동일하게 지하수 심정펌프와 양수파이프를 설치하여 지하 수를 양수한 후 지하수가 갖고 있는 열을 열교환기나 히트펌프를 사용하여 열을 이용한 후 열교환된 지하수를 환수관을 이용하여 다시금 지하수 심정 내부에 환수시키는 열교환시스템을 이용하여 사용하고 있다.

지중 온도는 사계절 변함없이 17도씨 내지 18도씨의 온도를 년중 유지하고 있게 되어 이 온도를 갖고 있는 지하수를 양수하여 열교환기를 사용하여 열을 이용하게 되는 경우 지하수 심정 펌프의 양수량이 시간당 1000리터에 이르고 온도차가 4도씨인 경우 시간당 4000킬로칼로리에 이르는 열량 확보가 가능하고 이렇게 열교환되어 상승되거나 혹 낮아진 지하수의 온도는 환수관을 통해 지하수 굴착공 내부로 유입되어 지중의 열에 의해 다시금 열교환되어 지하수의 온도는 낮아지거나 혹 다시금 높아진 상태를 유지하게 되면서 이러한 사이클이 지속적으로 사용가능한 상태를 유지할 수 있게 된다. 이러한 원리를 이용한 시설이 지열을 이용한 냉난방시스템이다.

이러한 지열 냉난방 시스템에서 필수적인 시설은 바로 굴착된 지하수 심정 시설이며 특히 지하수를 양수하여 열교환을 위한 시설인 경우에는 지하수 심정펌프와 양수파이프 및 환수관을 다시금 굴착된 지하수 심정 내부에 연결되도록 하는 것은 반드시 갖춰져야 하는 시스템이라 할 것이다.

잘 알다시피 지하수(地下水: groundwater)라 함은 지하의 지층이나 암석 사이의 빈틈을 채우고 있거나 흐르는 물을 말하는 것으로, 현대에 이르러 산업화가 진척됨에 따라 환경오염이 심화되고, 토양의 오염이 심각해 짐으로써 자연히 토양층을 투과하여 형성되는 지하수 역시 그 오염 율이 날로 증가되어 가고 있는 추세 이다. 지층은 통상적으로 일반 흙과 모래등으로 구성된 토사층과 지하수의 투수율이 그나마 높은 풍화암층, 그리고 불투수층이라 할 수 있는 연암층과 보통암, 경암층 순으로 구성되어 있다. 연암층 이하 층에 형성된 암반대수층 지하수는 지층 상부의 토사층이나 풍화암층으로부터의 오염된 지하수의 영향을 받지 않고 있어 맑고 깨끗한 수질상태를 유지하고 있게 된다.

그러나 토사층과 풍화암층은 지표상부로부터 유입하는 각종 오염물질로부터 일부 여과의 기능은 가능하다 하겠으나 투수 중 자연정화의 시간이 짧고 토사층이나 풍화암층이 오염되어 있을 경우 이 공간을 흐르는 지하수 역시 함께 오염될 수 밖에 없는 상황이 발생된다. 지하수 개발과정에서는 당연히 토사층과 풍화암층을 천공하게 되고 이러한 천공되는 구간은 이어서 연암층과 보통암,경암층을 관통하여 구성되어지게 된다. 결과적으로 오염에 취약하거나 오염되어 있는 지하수는 아무런 저항이나 여과 수단없이 자연스럽게 오염되지 않은 암반대수층의 지하수에 혼입되어지게 되고 암반대수층 지하수 오염의 주요 요인이 되어왔다.

따라서, 지하수 개발과정에서 암반대수층의 지하수를 이러한 오염된 상층지하수로부터 어떻게 보호하며 유입을 차단할 것인가가 지금까지의 지표하부보호벽 구성의 주요 목적이며 연구과제라 할 수 있었다

지열을 이용하기 위한 굴착된 지하수 심정 역시 지하수를 사용하여야 하며 지하수 심정 펌프와 양수파이프를 설치하여야 함에는 일반 지하수 심정과 큰 차이가 없으며 단지 열을 이용한 후 다시금 지하수 심정 내부로 유입시키는 지하수환수관 시설만이 다를 뿐이어서 지하수 오염방지를 위한 지표하부보호벽 시설 또한 당 연히 일반 지하수 심정과 동일하게 시설되어야 하고 또 고려되어야 할 부문이라 할 수 있다.

또 다른 문제는 일반 지하수 심정과는 달리 개방형 지열용 지하수 심정은 다량의 지하수를 양수하여 사용함으로써 없어지는 것이 아니라 단지 지하수가 보유한 열량만을 열교환하여 사용한 후 양수했던 지하수량은 그대로 다시금 지하수 굴착공 내부로 환수되도록 시설이 이루어져 있다는 것이고 이러한 이유로 인해 지하수량을 사용하는 지하수 심정과는 달리 시설비를 낮추기 위해 가능한 지하수 심정 수중모터펌프와 양수파이프가 설치되는 최소한의 공간을 확보할 수 있는 직경으로 굴착이 이루어지게 되는데 반해 열교환 후 되돌아 오는 환수된 지하수가 환수관을 따라 지하수 심정의 깊은 깊이까지는 투입이 불가능하다는 데 문제가 있었다.

대체적으로 상부에 위치한 지하수 환수관은 환수되는 지하수를 지하수 심정 상부에서 토출이 이루어지게 되고 토출된 환수지하수는 지하수 심정 내부에서 낙수되면서 다량의 기포를 함유하게 되고 이들 기포는 지하수 심정 내부에서 열교환된 지하수와 함께 지하수 심정펌프로 흡입되어 양수파이프를 통해 열교환시스템 내부를 순환하게 된다. 순환되는 열교환용 지하수 내부에 혼입된 기포는 일차적으로 고속으로 회전하면서 지하수를 양수하는 지하수 심정 수중모터펌프의 임펠라를 부식시키게 되며 또 한편으로는 순환배관 중에 에어포켓을 형성하여 지하수의 순환장애를 일으킴은 물론 열교환기 내부에서 효율적인 열교환을 방해하고 장치부식을 일으켜 열교환시스템의 장애를 발생시키는 요인으로 대두되고 있는 상황이다.

또한, 환수관을 통해 높고 강한 토출 수압으로 낙수되는 지하수는 특히 풍화 암층의 암반공벽을 침식하여 다량의 모래를 지하수 심정 내부로 유입되게 작용하게 되고 결국 이들의 모래들로 인해 지하수 심정 수중모터펌프의 임펠라 침식과 순환배관과 열교환기에 모래가 침적되어 지하수의 소통을 저해하게 되어 정상적인 시스템 운용에 장애가 되는 문제가 있었다. 또한, 좁은 굴착 직경을 갖는 지열용 지하수 심정 내부에 이미 설치된 심정 수중모터펌프와 연결된 양수파이프와 심정 수중모터펌프를 가동시키기 위한 동력케이블과 수위선이 설치되어 있어 활용가능한 공간이 없음에도 불구하고 이곳에 다시금 환수배관을 수위 깊숙한 곳까지 함께 설치하여 구성한다는 것은 현실적으로 큰 어려움이 있었던 것이 사실이다.

이러한 결과 열교환 된 지하수가 환수되어 지하수 심정 내부로 유입되는 경우 상부에 떨어지는 지하수는 지중 열교환이 충분히 이루어지지 않은 상태에서 지하수 심정 수중모터펌프로 즉시 유입되어 지상의 열교환기로 이동됨으로써 결과적으로 지열의 핵심기능 장치인 히트펌프의 효율을 떨어뜨리는 중요한 요인으로 작용되는 문제점을 가지고 있었으며 단순히 배열된 유공관의 설치깊이는 미쳐 열교환이 마쳐지지 않은 지하수를 지하수 심정 수중모터펌프로 흡입되도록 함으로써 결과적으로 지열용 히트펌프의 열교환 효율을 떨어뜨리는 동일한 요인으로 작용하게 하였다.

본 발명인은 이러한 문제를 해결하기 위해 특허 제10-0868099호(특허명칭: 지하수 심정 하부까지 설치된 무공관과 연결하여 지중열 교환효율을 향상하도록 한 지열용 환수햇더장치)를 발명하여 현장에 적용하여 왔다. 그러나 본 발명을 적용하여 오던 중 지하수 심정과 내부우물자재 사이에 환수튜브를 수밀성 있게 설치하는 형태가 요구되는 경우에는 환수햇더 하부가 개방된 상태에 있음으로 수밀성 있도록 연결 결합이 어려운 문제가 있었다.

더욱이 환수햇더의 상부와 하부를 모두 차폐한다 할지라도 지하수 심정 굴착 공정과 환수튜브와 내부우물자재 및 환수튜브를 설치하는 공정이 독립적으로 행해지거나 시행자가 다를 경우 환수튜브의 형성위치와 환수햇더에 구성한 환수튜브결합구의 위치가 일치되어 있지 않아 설치자체가 어려운 새로운 문제가 대두되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여,

지열을 이용하기 위해 굴착되는 지하수 심정의 오염방지를 위하여 시설되는 그라우팅 케이싱에 환수햇더를 결합하도록 하되 환수햇더는 그라우팅케이싱과 결합되도록 하되 상부와 하부가 차폐되어 밀폐된 격실을 갖게 하였으며,

내부우물자재(무공관과 유공관으로 구성)와 동일한 내부직경을 확보하면서 무공관과 연결되도록 한 햇더소켓이 결합되도록 하였고 하부차폐수단에는 환수튜브를 삽입하여 고정결합 할 수 있는 튜브소켓을 구성하도록 하였다. 또한, 튜브소켓과 동일한 중심을 갖는 가이드소켓을 구비한 가이드원판을 환수햇더와 그라우팅케이싱 사이에 구성하도록 하였으며 환수튜브는 가이드원판의 가이드소켓을 관통하여 설치되어 있다가 이후 설치되는 밀폐식 상부보호공의 환수햇더에 구성된 튜브소켓에 삽입 결합될 수 있도록 하였다.

본 발명은 지열을 이용하기 위해 굴착되는 지하수 심정의 오염방지를 위하여 시설되는 그라우팅 케이싱에 환수햇더를 결합하도록 하되 환수햇더는 그라우팅케이싱과 결합되도록 하되 상부와 하부가 차폐되어 밀폐된 격실을 갖게 되고 내부우물자재(무공관과 유공관으로 구성)와 동일한 내부직경을 확보하면서 내부우물자재와 연결되도록 한 햇더소켓이 결합되도록 하였으며 하부차폐수단에는 환수튜브를 삽입하여 고정결합할 수 있는 튜브소켓을 구성하도록 하고 튜브소켓과 동일한 중심을 갖는 가이드소켓을 구비한 가이드원판을 환수햇더와 그라우팅케이싱 사이에 구성하도록 하였으며 환수튜브는 가이드원판의 가이드소켓을 관통하여 설치되어 있다가 이후 설치되는 밀폐식 상부보호공의 환수햇더에 구성된 튜브소켓에 삽입 결합될 수 있도록 함으로써 설치가 단순하고 환수햇더와 환수튜브가 수밀성있는 결합이 이루어질 수 있도록 하였다.

본 발명을 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 적용된 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로 서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 본 발명의 기술적 구성의 특징은 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치를 발명한 것으로서,

개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치에 있어서,

지하수 심정의 지표하부보호벽을 위해 굴착공에 삽입 설치한 그라우팅케이싱과;

그라우팅케이싱 상부에 설치되며 외부관체와 내부관체로 이루어지고 상 하부가 차폐된 격실부를 가지면서 환수튜브와 환수관이 결합되도록 구성된 환수햇더와;

환수햇더의 하부차폐수단과;

하부차폐수단을 통해 환수햇더에 연결 결합되는 환수튜브와;

내부관체에 연장하여 구성된 내부우물자재와;

환수햇더 상부에 연결 결합되는 밀폐식 상부보호공으로 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 환수햇더의 하부차폐원판의 튜브소켓과 같은 위치에 가이드소켓을 구성한 가이드 원판을 내부우물자재에 삽입하여 그라우팅케이싱 내부에 설치하고 튜브소켓과 가이드소켓 내부에 환수튜브를 삽입하여 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

이하 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

지열을 이용하기 위하여 굴착된 지하수 심정(1)은 도 1에서와 같이 오염된 상층지하수의 유입을 방지하기 위해 그라우팅케이싱(20)을 암반선 1미터 깊이까지 삽입한 후 그라우팅케이싱(20)의 외주연으로 5센티미터 폭으로 지표면에서부터 그라우팅케이싱(20) 삽입깊이까지 시멘트액등으로 구성된 그라우팅액을 주입하여 양생함으로써 지표하부보호벽(60)을 구성하게 된다. 그라우팅케이싱(20) 하단부에는 주입되는 그라우팅액이 지하수 심정 내부로 누설되어 지하수를 오염시키지 않도록 누설방지용팩커(61)를 설치하게 된다.

굴착이 완료된 지하수 심정(1)은 굴착 공벽이 함몰되거나 무너지는 과정 중의 돌출물로 인해 지하수 심정 수중모터펌프(2)나 양수파이프(6)의 인양불가사태등을 방지하고 양수되기 위해 암반 대수층으로부터 유입되는 지하수의 유입량을 일정하게 유지시킬 목적으로 무공관으로 구성된 내부우물자재(4)와 유공관(5)을 삽입 설치하게 된다. 굴차공벽과 내부우물자재(4), 유공관(5) 사이에는 콩자갈,왕사 등으로 이루어진 충진재(7)를 채워 지하수 유속을 일정하게 유지하거나 세립의 모래등이 지하수 심정(1)내부로 유입되는 것을 억제하게 된다. 그리고 그 내부에 지하수 심정 수중모터펌프(2)와 양수파이프(6)를 설치하고 지하수 심정(1) 상단에 밀폐식 상부보호공을 설치하게 된다.

개방형 지중 열교환기는 이때 지하수 심정(1)으로부터 양수파이프(6)와 공급관(9)을 통해 지상에 설치된 지열용 히트펌프(미도시)에 부속된 열교환기(미도시)를 통과한 지하수는 환수관(10)을 거쳐 다시금 지하수 심정(1) 내부로 환수되어 유입되어지게 된다.

밀폐식 상부보호공(3)과 그라우팅케이싱(20) 사이에 설치되는 환수햇더(70) 는 도2에서와 같이,

외부관체(29)의 내부에 내부관체(28)를 설치하고 상단에는 상부차폐원판(22)을 부착하여 차폐하였다.

상부차폐원판(22)의 부착 결합은 외부관체(29)의 외주연 상단에 나사홀(미도시)을 형성한 테두리(미도시)를 형성하고 볼트나 나사를 이용하여 결합할 수도 있으며 또는 단순하게 용접 등 방법으로 수밀성 있는 차폐성을 확보하도록 하였다.

외부관체(29) 외주연의 한 측면에는 외부관체(29)를 관통하여 환수관(10)을 결합할 수 있도록 하였다. 환수관(10)과 외부관체(29)의 결합은 통상의 나사 결합을 위한 소켓(미도시)을 설치하거나 후렌지 결합을 위한 후렌지(미도시)를 사용하게 할 수도 있다. 이렇게 구성된 환수햇더(70)는 외부관체(29) 와 내부관체(28) 사이에 챔버기능을 할 수 있는 격실부(19)가 형성되어지게 된다.

여기에서 외부관체(29)는 원통형의 파이프를 사용할 수도 있고 타원통체이거나 사각형으로 밴딩하여 사용할 수도 있다. 직경 또한 그라우팅케이싱(20)과 동일하거나 확대하여 구성할 수 있으며 다양한 크기의 직경과 길이로 변형 적용이 가능하다 하겠다.

밀폐식 상부보호공(3)과 환수햇더(70)의 결합은,

외부관체(29) 상단에 결합한 상부헷더후렌지(24)와 밀폐식 상부보호공(3)의 하단에 구성한 상부보호공후렌지(30) 사이에 통상의 고무팩킹(미도시)을 삽입 한 후 볼트와너트(17)로 결합되도록 하였다. 물론, 환수햇더(70)의 구성을 모두 마친 상태에서 밀폐식 상부보호공(3)과 환수햇더(70)를 후렌지 사용없이 바로 용접으로 각 몸체를 결합시킬 수도 있다.

[실시예 1]

도 2는 실시예 1를 표현한 것이다.

환수햇더(70)의 격실부(19) 하부는 하부차폐원판(23)을 외부관체(29)와 내부관체(28)의 하단부에 부착하여 형성하였다.

하부차폐원판(23)에는 도 3에서와 같이 튜브소켓(35)을 부착하였다. 튜브소켓(35)의 안쪽에는 O 링(33a)을 삽입할 수 있도록 O링 홈(80)을 가공하고 O 링(33a)을 각각 삽입하였다. O 링(33a)은 한 개 이상을 구성하도록 함으로써 그 안쪽으로 환수튜브(8)를 삽입하게 되었을 때 환수튜브(8)의 외주연과 접촉되어 수밀성을 확보하도록 하였다. 튜브소켓(35)은 환수되는 지하수량, 또는 환수튜브(8)의 구경에 따라 그 설치 수량을 증감할 수 있다.

하부차폐원판(23) 아래쪽에는 가이드원판(18)을 설치하였다. 가이드원판(18)은 중공된 원판 형태로 제작되며 그라우팅케이싱(20)과 내부우물자재(4)의 사이에 삽입되어 설치되며 환수튜브(8)가 삽입되어 설치될 수 있도록 가이드소켓홀(36)이 가공되고 그 하단에 가이드소켓(31)을 부착하여 그 안쪽으로 환수튜브(8)을 삽입하여 설치되도록 하였다. 물론, 가이드원판(18)의 직경을 크게 하여 후렌지가이드원판(44)처럼 볼트와너트(17)를 체결하여 고정시킬 수 있는 후렌지구성을 갖게 할 수도 있음은 물론이다. 또한 공급관(9)과 환수관(10)의 방향에 따라 가이드원판(18)의 설치방향이 정해질 수 있도록 가이드레일(37)과 가이드홈(40)의 설치위치를 결정되도록 하였다. 또한, 하부차폐원판(23)의 튜브소켓((35)이나 가이드원판(18)의 가이드소켓(31)은 공히 환수튜브(8)를 지지하면서 수밀성 있게 차폐성을 확보할 수 있도록 기능하는 것으로서 그 형태와 수량은 형편에 따라 다양하게 변화될 수 있음은 당연하다 하겠다.

개방형 지중 열교환기용 지하수 심정(1)을 굴착하면서 유공관(5)과 무공관으로 이루어진 내부우물자재(4)를 지하수 심정(1) 내부에 삽입 설치하면서 환수튜브(8)를 함께 설치하게 된다. 이러한 구성이 완료되어지면 콩자갈 등 충진재(7)를 채우게 되는데 이때 케이싱후렌지(26)의 상단면에 맞춰 가이드원판(18)을 설치하게 된다.

케이싱후렌지(26) 또는 그라우팅케이싱(20) 내주면에는 가이드레일(37)을 형성시키고 이에 맞춰 가이드원판(18) 바깥쪽에는 가이드홈(40)을 형성시키도록 함으로써 환수튜브(8)의 위치가 결정될 수 있도록 하였으며 자연스럽게 가이드소켓(31)의 중심과 튜브소켓(35)의 중심이 일치될 수 있도록 하여 지중열교환기 설치 이후 상당 기간이 경과한 후 환수햇더(7)와 밀폐식상부보호공(3)을 설치한다 할지라도 환수햇더(70)에 환수튜브(8)의 삽입 설치가 용이하도록 하여 결과적으로 장치구성이 편리하도록 하였다.

또한, 튜브소켓(35) 상단부에는 받침턱(34)을 설치하여 환수튜브(8)의 삽입정도를 제한될 수 있도록 함으로써 삽입되는 환수튜브가(8)가 튜브소켓(35) 끝단을 통과하여 그 끝이 상부차폐원판(22)의 하부면에 밀착되어 순환이 이루어지지 않는 문제가 발생되지 않도록 하였다.

한편, 가이드원판(18)과 하부차폐원판(23) 사이에는 역지스냅링(32)을 설치 하여 일차 삽입 설치된 환수튜브(8)가 하중이나 주변 저항으로 인해 밀려 내려오는 현상이 방지되도록 하였다. 역지스냅링(32)은 통상 피브이씨 파이프 결합장치에 적용되는 밀림방지용 장치로서 탄성이 있는 중공된 금속제 얇은 원판에 방사상으로 절단된 다수의 탄성 판의 끝이 고밀도폴리에칠렌(PE) 관의 외주면에 박히 듯 접착되어 밀림현상을 방지하도록 구성된 것이다.

물론 이러한 역지스냅링(32)은 튜브소켓(35) 내부에 단순히 탄성이 있는 날개핀(미도시)을 삽입하여 구성하거나 가이드소켓(31) 내부에 형성시킬 수도 있으며 받침턱(34)의 상단에 구성할 수도 있는 등 기능확보를 위해 다양한 위치에 구성할 수도 있다 하겠다.

한편, 환수햇더(70)의 내부관체(28) 하부에는 햇더소켓(27)을 연장하여 설치하여 환수햇더(70)을 설치하게 될 때 햇더소켓(27)을 내부우물자재(4)에 씌워 삽입설치될 수 있도록 하였다.

[실시예 2]

도 6는 실시예 2를 표현한 것이다.

환수햇더(70)의 격실부(19) 하부는 후렌지가이드원판(44)을 외부관체(29)에 결합된 햇더하부후렌지(25)와 그라우팅케이싱(20)에 결합된 케이싱후렌지(26) 사이에 설치한 후 각 후렌지 사이에 각 팩킹(45a),(45b)을 삽입한 상태에서 볼트와너트(17)를 이용하여 결합시키도록 하였으며 이로써 격실부(19)가 구성될 수 있도록 한 것이다.

후렌지가이드원판(44)에는 도 7에서와 같이 환수튜브(8)를 삽입할 수 있도록 가이드링(41)을 구성하였다. 가이드링(41)은 경사부(52)를 형성하여 O 링(33b)을 조이도록 구성된 조임록너트(42)를 결합한 상태에서도 후렌지가이드원판(44)의 상단면보다 조임록너트(42)의 상부가 튀어 나오지 않도록 함으로써 이후 설치될 환수햇더(70)의 설치에 장애가 없도록 하였다.

가이드링(41)의 안쪽에는 단부를 형성하고 그 상부에 O 링(33b)을 삽입하였고 그 위쪽 안쪽 면에는 암나사(43)를 가공하여 조임록너트(42)에 가공된 수나사와 결합되어 O 링(33b)의 조임작용이 가능하도록 하였다.

후렌지가이드원판(44) 안쪽에는 원판소켓(46)을 부착하여 내부우물자재(4)에 씌워 설치되도록 하였다.

개방형 지중 열교환기용 지하수 심정(1)을 굴착하면서 유공관(5)과 무공관으로 이루어진 내부우물자재(4)를 지하수 심정(1) 내부에 삽입 설치하면서 환수튜브(8)를 함께 설치하게 된다. 이러한 구성이 완료되어지면 콩자갈 등 충진재(7)를 채우게 되는데 이때 케이싱후렌지(26)의 상단면에 맞춰 후렌지가이드원판(44)을 설치하게 된다.

후렌지가이드원판(44)에 구성된 가이드 링(41)에 환수튜브(8)를 삽입하여 인출해 놓은 상태에서 조임록너트(42)를 조여 환수튜브(8)를 후렌지가이드원판(44)에 고정시킨 후 환수튜브(8) 끝단들을 적정 높이로 절단하여 정리한다.

후렌지가이드원판(44) 안쪽에 구성한 원판소켓(46) 상부에 고무 O 링(55)을 삽입한 후 그 상부에 환수햇더(70)를 조립하여 설치하게 된다.이때 내부관체(28)의 끝단면이 고무 O 링(55)을 누르게 되어 수밀성이 확보될 수 있게 된다.

환수햇더(70) 상부에는 브라켓(12)을 설치하여 양수파이프(6)를 고정하고 결합장치(13)를 이용하여 양수파이프(6)와 공급관(9)을 누수없도록 결합한 상태에서 밀폐식하우징(3)의 상단에 상부덮개(11)를 팩킹(미도시)을 삽입한 후 볼트와 너트를 이용하여 밀실하게 구성한 밀폐식상부보호공(3)을 결합하여 설치하게 된다.

한편, 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

미설명 부호 14는 지표면, 38은 볼트 홀, 39는 내부자재 홀이다.

도 1 은 본 발명의 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치를 설치한 단면도

도 2 는 본 발명의 햇더장치를 그라우팅케이싱에 결합한 상태의 단면도

도 3 은 본 발명의 하부차폐원판과 가이드원판애 환수튜브를 삽입한 상태를 나타 낸 부분 단면도

도 4 는 본 발명의 가이드원판 사시도

도 5 는 본 발명의 가이드원판을 설치한 상태의 평면도

도 6 은 본 발명의 후렌지가이드원판을 설치한 상태의 환수햇더 단면도

도 7은 본 발명의 가이드링에 환수튜브를 삽입한 상태의 부분 단면도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1: 지하수 심정 2: 수중모터펌프 3: 밀폐식상부보호공

4: 내부우물자재 6: 양수파이프 *:환수튜브 9: 공급관

10: 환수관 18:가이드원판 19:격실부 20:케이싱

22: 상부차폐원판 23: 하부차폐원판 28: 내부관체:

29: 외부관체 35: 튜브소켓 44: 후렌지가이드원판 46: 원판소켓

Claims (7)

1. 삭제
2. 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치에 있어서,

   지하수 심정의 지표하부보호벽을 위해 굴착공에 삽입 설치한 그라우팅케이싱과;

   그라우팅케이싱 상부에 설치되며 외부관체와 내부관체로 이루어지고 상 하부가 차폐된 격실부를 가지면서 환수튜브와 환수관이 결합되도록 구성된 환수햇더와;

   환수햇더의 하부차폐수단과;

   하부차폐수단을 통해 환수햇더에 연결 결합되는 환수튜브와;

   내부관체와 연결되어 설치되는 내부우물자재와;

   환수햇더 상부에 연결 결합되는 밀폐식 상부보호공을 포함하고,

   상기 하부차폐수단은 하부차폐원판과 가이드원판으로 구성되며 하부차폐원판에는 튜브소켓이 구성되며 가이드원판에는 가이드소켓을 구성하여 환수튜브를 삽입하여 설치되도록 한 것을 특징으로 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치.
3. 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치에 있어서,

   지하수 심정의 지표하부보호벽을 위해 굴착공에 삽입 설치한 그라우팅케이싱과;

   그라우팅케이싱 상부에 설치되며 외부관체와 내부관체로 이루어지고 상 하부가 차폐된 격실부를 가지면서 환수튜브와 환수관이 결합되도록 구성된 환수햇더와;

   환수햇더의 하부차폐수단과;

   하부차폐수단을 통해 환수햇더에 연결 결합되는 환수튜브와;

   내부관체와 연결되어 설치되는 내부우물자재와;

   환수햇더 상부에 연결 결합되는 밀폐식 상부보호공을 포함하고,

   상기 하부차폐수단은 후렌지가이드원판으로 구성되며 가이드링에 환수튜브를 삽입하여 설치되도록 한 것을 특징으로 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치.
4. 청구항 2에 있어서,

   하부차폐원판의 아래쪽에는 가이드 원판을 내부우물자재의 외주연에 끼워 삽입하고 환수튜브를 수밀성 있게 같은 위치에서 삽입하여 설치할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치.
5. 청구항 2에 있어서,

   튜브소켓 상단부에는 받침턱을 설치하여 환수튜브의 삽입정도를 제한될 수 있도록 한 것을 특징으로 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치.
6. 청구항 2에 있어서,

   환수튜브에는 역지스냅링을 설치하여 일차 삽입 설치된 환수튜브가 하중이나 주변 저항으로 인해 밀려 내려오는 현상이 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치.
7. 청구항 3에 있어서,

   후렌지가이드원판을 외부관체에 결합된 햇더하부후렌지와 그라우팅케이싱에 결합된 케이싱후렌지사이에 설치한 후 각 후렌지 사이에 각 팩킹을 삽입한 상태에서 볼트와너트를 이용하여 결합시키도록 하여 환수햇더의 격실부가 구성될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치.

Images