KR101522635B1 - Open type Underground Heat Exchanger - Google Patents

Open type Underground Heat Exchanger Download PDF

Info

Publication number
KR101522635B1
KR101522635B1 KR1020140172175A KR20140172175A KR101522635B1 KR 101522635 B1 KR101522635 B1 KR 101522635B1 KR 1020140172175 A KR1020140172175 A KR 1020140172175A KR 20140172175 A KR20140172175 A KR 20140172175A KR 101522635 B1 KR101522635 B1 KR 101522635B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluid
inner casing
pipe
heat exchanger
pump
Prior art date
Application number
KR1020140172175A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
류형규
류봉삼
전태용
송두현
정원석
정현철
고건혁
Original Assignee
대림산업 주식회사
대림아이앤에스주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대림산업 주식회사, 대림아이앤에스주식회사 filed Critical 대림산업 주식회사
Priority to KR1020140172175A priority Critical patent/KR101522635B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101522635B1 publication Critical patent/KR101522635B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B5/00—Use of pumping plants or installations; Layouts thereof
    • E03B5/04—Use of pumping plants or installations; Layouts thereof arranged in wells
    • E03B5/06—Special equipment, e.g. well seals and connections for well casings or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/11—Geothermal energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

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

Abstract

The present invention relates to an open type underground heat exchanger to exhibit excellent heat exchange efficiency for cooling, wherein a method of a fluid within a wellbore mixes with an underground water for longer heat exchange and flow is achieved as ″upward fluid flow″; and further securing a section for heat exchange is achieved by the downward fluid flow method. The present invention comprises: an internal casing (1) installed in a wellbore (100), a filler (400), a delivery pipe (31), a well pump (30), and a return pipe (20) which the lower end is located on the bottom of the wellbore (100). The invention provides an open type underground heat exchanger, which after the fluid entering through the return pipe (20) flows into the filler (400) on the bottom of the wellbore (100), the fluid mix with underground water flows upwards and flows inside the internal casing (1) through a through-hole (19) of a perforated drain pipe section (H), and is sent out to the delivery pipe (31) by a pumping of the well pump (30) as the perforated drain pipe section (H) is formed above the location of the well pump (30) in the internal casing (1).

Description

증가된 유효 열교환길이를 가지는 상향 유체흐름 방식의 개방형 지중열교환기{Open type Underground Heat Exchanger}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an open type underground heat exchanger having an increased effective heat exchange length,

본 발명은 지중열을 이용하여 냉방 또는 난방에 이용하기 위하여 지중에 매립되는 지중열교환기에 관한 것으로서, 구체적으로는 우물공 내에서 유체가 지하수와 혼합되어 열교환을 하면서 흘러가게 되는 방식이 냉방에 유리한 "상향 유체흐름"으로 이루어지면서도, 유효 열교환길이가 추가적으로 더 확보됨으로써 냉방에 대해 우수한 열교환 효율을 발휘하게 되는 개방형 지중열교환기에 관한 것이다. The present invention relates to an underground heat exchanger that is buried in the ground for use in cooling or heating by using geothermal heat. More particularly, the present invention relates to a submerged heat exchanger in which a fluid is mixed with groundwater in a well, Upflow fluid flow ", and an effective heat exchange length is further secured, thereby exhibiting an excellent heat exchange efficiency with respect to cooling.

냉난방을 위하여 지중열을 에너지원으로 이용하는 지중열교환기로서 종래기술에 의한 개방형 지중열교환기의 일예가 대한민국 등록특허 제10-1150596호에 개시되어 있다. An example of an open-air geothermal heat exchanger according to the prior art is disclosed in Korean Patent No. 10-1150596, which is an underground heat exchanger using geothermal heat as an energy source for cooling and heating.

도 1과 도 2에는 각각 종래기술에 의한 개방형 지중열교환기가 지중에 설치되어 있는 구조를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 종래의 개방형 지중열교환기는, 히트펌프로부터 유입되어 오는 유체가 우물공 내에서 흘러가는 방향에 따라 "하향 유체흐름"을 가지는 경우와 "상향 유체흐름"을 가지는 경우로 구분할 수 있다. FIG. 1 and FIG. 2 are schematic cross-sectional views showing a structure in which a conventional open-loop geothermal heat exchanger according to the prior art is installed in the ground. The conventional open-loop geothermal heat exchanger can be divided into a case of having a "downward fluid flow" and a case of having an "upward fluid flow" depending on the direction in which the fluid flowing from the heat pump flows in the wellbore.

도 1에 도시된 종래의 개방형 지중열교환기는 "하향 유체흐름"을 가지는 것으로서, 지면으로부터 지반의 깊이 방향으로 연직하게 지중에 형성된 우물공(100) 내에 공급관(supply pipe)(10)이 설치되어 있고, 공급관(10)과 우물공(100) 사이에는 채움재(400)가 채워져 있는 구성을 가지고 있다. 건물의 실내와 같이 냉난방이 필요한 공간을 위하여 히트펌프(도시되지 않음)에서의 열교환을 마친 유체를 채움재(400)로 유입시키기 위한 회수관(return pipe)(20)이 구비되어 있으며, 공급관(10)의 상부 위치에서 공급관(10)의 내부에는 유체를 히트펌프로 송출하기 위한 심정펌프(30)가 배치되어 있는 구성을 가진다. 그리고 공급관(10)의 하단 즉, 지중 깊은 곳에 위치하는 공급관(10)의 하단에는 유체가 유입될 수 있는 유입공(11)이 형성되어 있으며, 심정펌프(30)에는 공급관(10)에서 펌핑하여 퍼낸 유체를 히트펌프로 송출하기 위한 송출관(31)이 연결되어 있다. 도 1 및 도 2에서 회수관(20) 및 송출관(31)은 편의상 굵은 화살표의 형태로 도시하였다. 한편, 도 1 및 도 2에서 점선으로 도시된 화살표는 유체의 흐름 방향을 나타낸다. The conventional open-loop geothermal heat exchanger shown in Fig. 1 has a " downward fluid flow ", in which a supply pipe 10 is installed in a well 100 formed in the ground vertically in the direction from the ground to the depth of the ground , And a filling material (400) is filled between the supply pipe (10) and the well hole (100). A return pipe 20 for introducing the heat-exchanged fluid from the heat pump (not shown) into the filler material 400 is provided for the space required for cooling and heating, such as the interior of the building, ) Is disposed inside the supply pipe (10) at an upper position of the pump (30) for discharging the fluid to the heat pump. An inflow hole 11 through which the fluid can flow is formed at the lower end of the supply pipe 10 located at the lower end of the supply pipe 10, And a discharge pipe (31) for discharging the discharged fluid to the heat pump is connected. 1 and 2, the recovery pipe 20 and the delivery pipe 31 are shown in the form of bold arrows for the sake of convenience. On the other hand, the arrows shown by dotted lines in Figs. 1 and 2 indicate the flow direction of the fluid.

따라서 도 1의 구성을 가지는 종래의 개방형 지중열교환기에서는, 예를 들어, 빌딩이나 아파트와 같은 건물의 냉난방이 필요한 공간(이하, 편의상 "건물"이라고 약칭함)을 위한 히트펌프로부터 회수된 유체는 회수관(20)을 통해서 채움재(400)로 유입되고, 이러한 유체는 우물공(100) 내에서 지하수와 섞이면서 중력에 의해 아래로 흐르게 된다. 우물공(100)의 하부에서는 공급관(10)의 유공관 구간에 형성된 유입공(11)을 통해 지하수를 공급관(10)의 내부로 빨아들여 공급관(10)의 아래에서부터 채워지게 하며, 심정펌프(30)는 공급관(10)에 채워진 유체를 펌핑하여 송출관(31)을 통해서 건물의 냉난방을 위한 히프펌프로 송출하게 된다. 히트펌프에서는 다시 열교환이 이루어지며, 히트펌프에서의 열교환을 마친 유체는 다시 회수관(20)을 통해서 회수된다. Accordingly, in the conventional open type geotechnical heat exchanger having the configuration of Fig. 1, the fluid recovered from the heat pump for the space requiring cooling and heating of a building, such as a building or an apartment (hereinafter referred to as "building" for convenience) Is introduced into the filler material (400) through the return pipe (20), and this fluid is mixed with the groundwater in the well hole (100) and flows downward by gravity. The groundwater is sucked into the inside of the supply pipe 10 through the inflow hole 11 formed in the pipe tube section of the supply pipe 10 at the lower part of the well hole 100 to be filled from below the supply pipe 10, Pumps the fluid filled in the supply pipe 10 and sends the fluid to the bottom pump for cooling and heating the building through the discharge pipe 31. [ In the heat pump, heat exchange is again performed, and the heat-exchanged fluid in the heat pump is recovered through the recovery pipe 20 again.

위와 같은 구성의 종래의 개방형 지중열교환기에서는, 회수관(20)으로 복귀된 유체는 우물공(100)의 상부에서부터 채움재(400)로 유입되어 아래로 흘러가면서 지하수와 섞이게 되고, 지하수는 우물공(100)의 깊은 곳에서부터 흡입되어 송출관(31)으로 보내진다. 즉, 구성의 종래의 개방형 지중열교환기는 히트펌프로부터 유입되어 온 유체가 처음에는 아래로 흘러가는 "하향 유체흐름 방식"을 가지고 있는 것이다. 그런데 이러한 종래 기술에 의한 하향 유체흐름 방식의 개방형 지중열교환기는 난방에 대해서는 유리하지만 냉방에 대해서는 불리하다. In the conventional open type geothermal heat exchanger having the above-described structure, the fluid returned to the return pipe 20 flows into the filler material 400 from the upper part of the wellbore 100, and flows downward to be mixed with the groundwater. (100) and sent to the delivery pipe (31). That is, a conventional open-loop geothermal heat exchanger of the configuration has a "downward fluid flow system" in which the fluid introduced from the heat pump initially flows downward. However, the conventional open-loop geothermal heat exchanger according to the prior art is advantageous for heating but disadvantageous for cooling.

지중온도는 지면에서부터 지중 깊은 곳으로 갈수록 온도가 상승한다. 화산지대를 제외한 일반적인 지반에서는 지중 깊이 1km당 20 ~ 30℃의 지하증온율을 나타낸다. 이러한 특성 때문에, 종래의 개방형 지중열교환기에서 이용되는 500m 깊이의 우물공에서는 상부와 하부간에 약 섭씨 10 ~ 15도 이상의 온도 차이가 나타날 수 있다. 그런데 앞서 살펴본 것처럼, 하향 유체흐름 방식을 가지는 종래의 개방형 지중열교환기는 건물의 부하를 처리한 뜨거운 물이 회수관(20)을 통해서 우물공(100)의 상부에 유입되어 지표에서부터 아래로 내려가면서 열교환을 하게 되고, 결국 우물공의 저부에 존재하는 높은 온도의 유체가 공급관(10)으로 유입되어 심정펌프(30)와 송출관(31)을 거쳐 건물로 다시 보내지는 것이다. 따라서 건물의 냉방에 있어서는 하향 유체흐름 방식을 가지는 종래의 개방형 지중열교환기가 매우 불리한 것이다. 특히, 열교환기의 설계에 이용되는 대수평균온도차(LMTD : Long Mean Temperature difference) 이론에 근거하면, 열교환하는 두 유체는 평행류보다는 향류형일 경우 열교환이 더욱 원활하게 이루어지는데, 하향 유체흐름 방식을 가지는 종래의 개방형 지중열교환기는 평행류를 형성하게 되어, 열교환 효율에 있어서도 매우 불리하다. The temperature of the ground increases from the ground to the depth of the ground. In the general ground except the volcanic zone, the underground temperature increase rate is 20 ~ 30 ℃ per 1km depth. Due to this characteristic, a temperature difference of about 10 to 15 degrees Celsius may be present between the upper part and the lower part in a 500-m-deep well used in conventional open-air geothermal heat exchangers. However, as described above, in the conventional open-loop geothermal heat exchanger having the downward fluid flow method, the hot water treated with the load of the building flows into the upper part of the well 100 through the return pipe 20, The high temperature fluid present at the bottom of the well hole flows into the supply pipe 10 and is sent back to the building via the heartbeat pump 30 and the delivery pipe 31. [ Therefore, in the cooling of a building, a conventional open-type geothermal heat exchanger having a downward fluid flow method is very disadvantageous. In particular, based on the LMTD (Long Mean Temperature Difference) theory used in the design of heat exchangers, heat exchange is more smooth when two heat exchanging fluids are countercurrent rather than parallel flows, The conventional open-loop geothermal heat exchanger forms a parallel flow, which is very disadvantageous for heat exchange efficiency.

한편, 도 2에는 "상향 유체흐름 방식"을 가지는 종래의 개방형 지중열교환기가 도시되어 있는데, 지면으로부터 지반의 깊이 방향으로 연직하게 지중에 형성된 우물공(100) 내에는 채움재(400)가 채워져 있고, 회수관(return pipe)(20)은 우물공(100) 내에 깊게 삽입되어 배치되어 있어서, 히트펌프로부터 흘러온 유체는 회수관(20)을 통해서 우물공(100)의 저부에서부터 채움재(400)로 유입되는 구성을 가지고 있다. 따라서 우물공(100)의 저부에서부터 채움재(400)로 유입된 유체는 지하수와 혼합되어 열교환하면서 상승하여 우물공(100)에 존재하는 심정펌프(30)와 송출관(31)을 거쳐 건물로 다시 보내진다. 이와 같은 "상향 유체흐름 방식"을 가지는 종래의 개방형 지중열교환기에서는 히트펌프로부터 유입되어 온 유체가 우물공 내에서 위쪽으로 흘러가게 되므로, 대수평균온도차 이론에 근거할 때 "향류"를 형성하게 되고, 따라서 건물의 냉방에 있어서 하향 유체흐름 방식을 가지는 종래의 개방형 지중열교환기보다 훨씬 더 유리하다. 2 shows a conventional open-loop geothermal heat exchanger having a "upward fluid flow system". A filler material 400 is filled in a well hole 100 formed vertically in the direction of the depth of the ground from the ground, The return pipe 20 is deeply inserted in the well 100 so that the fluid flowing from the heat pump flows from the bottom of the well 100 through the return pipe 20 to the filler 400 . Accordingly, the fluid introduced into the filler material 400 from the bottom of the wellbore 100 is mixed with the groundwater, and is elevated while exchanging heat to return to the building through the heartbeat pump 30 and the discharge pipe 31 existing in the wellbore 100 . In the conventional open-loop geothermal heat exchanger having the above-described "upward fluid flow system ", since the fluid introduced from the heat pump flows upward in the wellbore, it forms a" countercurrent " And thus is much more advantageous than conventional open-loop geothermal heat exchangers having a downward fluid flow scheme in the cooling of buildings.

그러나 "상향 유체흐름 방식"을 가지는 종래의 개방형 지중열교환기는, 유체의 유효 열교환길이가 매우 짧다는 단점이 있다. 즉, 히트펌프로부터 유입되어 온 유체는 우물공(100)의 저부에서부터 심정펌프(30)까지의 직선 구간에서만 열교환을 하게 되므로 유효 열교환길이가 매우 짧으며, 그에 따라 열교환 효율이 낮다는 한계를 가지고 있는 것이다. However, the conventional open-loop geothermal heat exchanger having the "upward fluid flow system" has a drawback that the effective heat exchange length of the fluid is very short. That is, since the fluid introduced from the heat pump performs heat exchange only in a straight line section from the bottom of the well 100 to the heart pump 30, the effective heat exchange length is very short and thus the heat exchange efficiency is low It is.

최근 조사에 의하면, 온난화 등의 영향으로 매년 더운 여름을 맞게 되면서, 개방형 지중열교환기가 주로 이용되는 건물의 경우, 냉방의 비중이 난방에 비하여 더 큰 것으로 보고되고 있다. 즉, 이제는 건물을 위하여 개방형 지중열 교환기를 이용하는 경우, 냉방에 유리한 "상향 유체흐름 방식"의 개방형 지중열교환기를 이용하는 것이 더 바람직한 것이다. 앞서 살펴본 것처럼, "상향 유체흐름 방식"을 가지는 종래의 개방형 지중열교환기는 유체의 흐름방식에 있어서는 하향 유체흐름 방식보다 냉방에 유리하지만, 유체가 열교환되면서 흘러가는 길이 즉, "유효 열교환길이"가 하향 유체흐름 방식보다 짧기 때문에 열교환 효율이 낮다는 한계를 가지고 있는 바, 이러한 문제점과 한계를 개선하는 것이 시급한 실정이다. According to recent researches, it is reported that the proportion of cooling is larger in the case of buildings where open-type geothermal heat exchangers are mainly used, as it is hot summer every year due to the influence of warming. In other words, when an open-loop geothermal heat exchanger is used for a building, it is more preferable to use an open-loop geothermal heat exchanger of a "upward fluid flow type" which is advantageous for cooling. As described above, the conventional open-loop geothermal heat exchanger having the "upward fluid flow system " is advantageous for the cooling of the fluid flow system rather than the downward fluid flow system. However, the length of the fluid flowing through the heat exchange, And the heat exchange efficiency is low due to the fact that it is shorter than the fluid flow method, and it is urgent to solve such problems and limitations.

대한민국 등록특허공보 제10-1150596호(2012. 06. 08. 공고) 참조.Korean Patent Registration No. 10-1150596 (issued on June 08, 2012).

본 발명은 위와 같은 종래기술에 따른 개방형 지중열교환기가 가지는 한계와 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 히트펌프로부터 회수되어오는 유체가 채움재로 유입되어 열교환된 후 다시 히트펌프로 송출되도록 개방형 지중열교환기를 형성하되, 냉방에 유리하도록 유체가 상향 유체흐름을 가지면서도 더욱 긴 유효 열교환길이를 가지도록 하여, 유체의 냉각 효율을 향상시켜서 냉방부하가 큰 건물에 유용하게 사용될 수 있는 개방형 지중열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been developed in order to overcome the limitations and problems of the conventional open-loop geothermal heat exchanger according to the related art. Specifically, the present invention provides an open-type geothermal heat exchanger of an open type so that the fluid recovered from the heat pump flows into the filler, An open-type geothermal heat exchanger which can be used in a building with a large cooling load by improving the cooling efficiency of the fluid by having a longer effective heat exchange length, The purpose is to provide.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 히트펌프와 연결되어 사용되는 개방형 지중열교환기로서, 상단은 개방되어 있지만 하단은 막혀 있는 관부재로 이루어지며, 지중에 천공된 우물공 내에 설치된 내부케이싱; 우물공에 채워진 채움재; 히트펌프로 유체를 송출하는 송출관; 송출관이 연결되어 있고, 내부케이싱 내의 유체를 흡입하여 송출관으로 송출하도록 내부케이싱 내에 설치된 심정펌프; 및 히트펌프와 연결되어 히트펌프로부터 유체가 흘러오게 되며, 채움재 내에 매립 배치되어 있고, 유체가 흘러나오는 하단이 우물공의 저부에 위치하는 회수관을 포함하며; 내부케이싱에서, 심정펌프가 존재하는 위치보다 위쪽에는, 내부케이싱 외부에 존재하던 유체가 통과하여 내부케이싱으로 유입될 수 있는 관통공이 구비된 유공관 구간이 형성되어 있어서, 회수관을 통해서 흘러온 유체가 우물공의 저부에서 채움재로 유입된 후 지하수와 섞이면서 상향으로 흘러서 유공관 구간의 관통공을 통해서 내부케이싱의 내부로 유입되어 심정펌프의 펌핑에 의해 송출관으로 송출되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 개방형 지중열교환기가 제공된다. In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an open type earth-based heat exchanger used in connection with a heat pump, comprising: an inner casing formed of a pipe member whose upper end is open but closed at its lower end, Filler filled in well ball; A delivery pipe for delivering the fluid to the heat pump; A heartbeat pump connected to the delivery pipe and provided in the inner casing to suck the fluid in the inner casing and deliver it to the delivery pipe; And a return pipe connected to the heat pump to allow the fluid to flow from the heat pump and to be embedded in the filler and the lower end of the fluid flowing out is located at the bottom of the well; In the inner casing, a fluid pipe section having a through hole through which the fluid existing outside the inner casing passes and is allowed to flow into the inner casing is formed above the position where the heart pump is located, so that the fluid flowing through the return pipe is formed into a well And flows into the filling material at the bottom of the hole and flows upward while being mixed with the ground water, flows into the interior of the inner casing through the through hole of the pipe tube section, and is discharged to the discharge pipe by pumping the heartbeat pump. Is provided.

본 발명의 개방형 지중열교환기는, 유체가 상하로 유동할 수 있게 하는 지지부재가 우물공의 단면을 가로지르도록 배치되고; 내부케이싱은 지지부재에 놓여 있는 구성을 가질 수도 있는데, 이 경우 지지부재는, 원형 테두리 부재와, 테두리 부재로 둘러싸인 영역을 가로 질러 배치된 횡부재로 이루어져서, 횡부재 위에 내부케이싱이 놓이게 되고, 횡부재 사이의 간격으로 유체가 흐를 수 있는 구성을 가질 수 있다. The open-loop geothermal heat exchanger of the present invention is characterized in that the support member for allowing the fluid to flow up and down is arranged to cross the cross-section of the well hole; The inner casing may have a configuration in which it is placed on a support member, wherein the support member comprises a circular rim member and a transverse member disposed across the region surrounded by the rim member so that the inner casing is placed on the transverse member, And the fluid can flow through the gap between the members.

또한 본 발명에서는 우물공 내에서 지지부재가 위치하는 깊이를 중심으로, 그 위쪽에서의 우물공 직경이, 그 아래쪽의 우물공 직경보다 더 커서, 단차가 형성되어 있고, 지지부재는 단차에 걸쳐져서 놓이는 구성을 가질 수도 있다.
Further, in the present invention, the well hole diameter at the upper side of the well hole is larger than the well hole diameter at the lower side thereof, and the step is formed, and the support member is spread over the step It may have a configuration that is put in place.

본 발명에 의한 개방형 지중열교환기의 경우, 우물공 내에서는 회수관을 통해 공급되는 유체가, 우물공의 저부에서부터 내부케이싱의 유공관 구간까지의 길이에서, 지하수와 혼합되어 열교환이 이루지면서 상향 유체흐름을 형성하게 되므로, 냉방에 매우 유리하게 되는 장점이 있다. In the open-type geothermal heat exchanger according to the present invention, the fluid supplied through the return pipe in the wellbore is mixed with the groundwater at the length from the bottom of the wellbore to the section of the pipe tube of the inner casing to perform heat exchange, So that it is very advantageous for cooling.

또한 본 발명의 개방형 지중열교환기에서는, 상향 유체흐름 방식의 우물공 내 유체 열교환에 더하여, 내부케이싱의 유공관 구간에서부터 심정펌프까지의 거리만큼의 추가적인 하강흐름의 열교환 구간을 더 가지게 되므로, 종래 기술에 비하여 열교환길이가 더욱 길어지게 되는 장점이 있다. Further, in the open-loop geothermal heat exchanger of the present invention, in addition to the fluid heat exchange in the well cavity of the upward fluid flow type, the heat exchange section of the further downward flow is further provided by the distance from the pipe section of the inner casing to the heart pump. There is an advantage that the heat exchange length becomes longer.

즉, 본 발명의 개방형 지중열교환기는, 냉방에 대해 유리한 "상향 유체흐름 방식"을 가지면서도, 종래 기술보다 더 긴 열교환길이를 가지게 되며, 따라서 냉방에 대해 우수한 열교환 효율을 발휘하게 되어 냉방부하가 큰 건물에 매우 유용하게 사용될 수 있는 장점을 가진다.
That is, the open-loop geothermal heat exchanger of the present invention has a longer heat exchange length than that of the prior art, while having an advantageous "upward fluid flow system" for cooling, and thus exhibits excellent heat exchange efficiency with respect to cooling, It has the advantage of being very useful for buildings.

도 1은 하향 유체흐름 방식을 가지는 종래기술의 개방형 지중열교환기가 지중에 설치되어 있는 구조를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2는 상향 유체흐름 방식을 가지는 종래기술의 개방형 지중열교환기가 지중에 설치되어 있는 구조를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 개방형 지중열교환기가 지중에 설치되어 있는 구조를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 개방형 지중열교환기에서 이용되는 지지부재의 일예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 개방형 지중열교환기에서의 유체 흐름을 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 6은 유체를 내부케이싱의 내부로 반송하는 구성을 가지는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 개방형 지중열교환기에 대한 도 5에 대응되는 개략적인 단면도이다. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a structure in which a conventional open-air geothermal heat exchanger having a downward fluid flow system is installed in the ground.
2 is a schematic cross-sectional view showing a structure in which a conventional open-loop geothermal heat exchanger having an upward fluid flow system is installed in the ground.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a structure in which an open-loop geothermal heat exchanger according to the present invention is installed in the ground.
Fig. 4 is a schematic perspective view of an example of a support member used in an open-loop geothermal heat exchanger according to the present invention shown in Fig. 3;
5 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 3 showing fluid flow in an open-air geothermal heat exchanger in accordance with the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 5 for an open-loop geothermal heat exchanger according to another embodiment of the present invention having a configuration for transporting fluids to the interior of an inner casing.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that the technical idea of the present invention and its essential structure and operation are not limited thereby.

도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 지중열교환기가 지중에 설치되어 있는 구조를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 개방형 지중열교환기에서 이용되는 내부케이싱(1)을 우물공(100)의 중간에서 지지하면서 상,하로 유체가 자유롭게 흐를 수 있도록 하는 지지부재(2)의 일예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 5에는 본 발명에 따른 개방형 지중열교환기에서의 유체 흐름을 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a structure in which an open-loop geothermal heat exchanger according to an embodiment of the present invention is installed in the ground. FIG. 4 is a cross- There is shown a schematic perspective view of an example of a support member 2 that allows the fluid to flow freely up and down while supporting the inner casing 1 in the middle of the wellbore 100. [ Fig. 5 shows a schematic cross-sectional view corresponding to Fig. 3 showing fluid flow in an open-air geothermal heat exchanger according to the present invention.

도면에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 개방형 지중열교환기는, 지면으로부터 지반의 깊이 방향으로 연직하게 지중에 형성된 우물공(100) 내에 내부케이싱(1)이 설치되어 있는 구성을 가진다. 도면에 도시된 것처럼, 내부케이싱(1)과 우물공(100) 사이에는 채움재(400)가 채워질 수도 있지만, 채움재(400)가 반드시 채워져야만 하는 것은 아니며 생략될 수 있다. 채움재(400)가 없는 경우, 우물공(100) 내의 빈 공간에는 지하수가 유입되어 존재하게 되고, 내부케이싱(1)은 지하수에 잠긴 상태로 우물공(100) 내에 위치하게 된다. 우물공(100)에 채움재(400)가 채워져 있는 경우, 채움재(400)는 지반 토사일 수 있는데, 채움재(400)의 재질은 지반 토사에 한정되지 아니하며, 지반 토사와 다른 재질일 수도 있다. As shown in the drawing, an open-air geothermal heat exchanger according to the present invention has a structure in which an inner casing 1 is installed in a well 100 formed in the ground vertically in the depth direction of the ground from the ground. As shown in the figure, the filler material 400 may be filled between the inner casing 1 and the wellbore 100, but the filler material 400 is not necessarily filled and may be omitted. In the absence of the filler material 400, groundwater flows into the empty space in the well hole 100 and the inner casing 1 is located in the well hole 100 while being immersed in the groundwater. When the filler material 400 is filled in the wellbore 100, the filler material 400 may be a ground soil material. However, the material of the filler material 400 is not limited to the ground-based gypsum.

내부케이싱(1)은 상단은 개방되어 있지만 하단은 막혀 있는 관부재로 이루어지는데, 내부케이싱(1)의 내부에는 유체를 건물의 히트펌프로 송출하기 위한 심정펌프(30)가 배치되어 있다. 심정펌프(30)는 내부케이싱(1)의 내부에 존재하는 유체를 펌핑하여 퍼내게 되는데, 심정펌프(30)에 의해 펌핑된 유체를 히트펌프로 송출하기 위한 송출관(31)이 심정펌프(30)에 연결되어 있다. The inner casing 1 is composed of a pipe member whose upper end is open but the lower end is closed. Inside the inner casing 1, a heart pump 30 for delivering the fluid to the building heat pump is disposed. The centrifugal pump 30 pumps the fluid present in the inner casing 1 and discharges the fluid. The delivery pipe 31 for delivering the fluid pumped by the centrifugal pump 30 to the heat pump is connected to the heart pump 30).

본 발명의 경우, 내부케이싱(1)에서 심정펌프(30)가 존재하는 위치보다 위쪽에는 유공관(有孔管) 구간(H)이 존재한다. 즉, 관 부재의 벽면에 관통공(19)이 형성되어 있어서 유체가 관통공을 통해서 내부케이싱(1)의 내부로 흘러들어올 수 있도록 구성된 유공관(有孔管)으로 이루어진 구간이, 심정펌프(30)가 존재하고 있는 위치의 위쪽에서 내부케이싱(1)에 형성되어 있는 것이다. In the case of the present invention, there is a hole section H above the position where the heart pump 30 is present in the inner casing 1. That is, a section composed of a perforated pipe (19) formed on the wall surface of the pipe member and configured to allow the fluid to flow into the interior of the inner casing (1) through the through- Is formed on the inner casing 1 at a position above the position where it is present.

내부케이싱(1)이 우물공(100) 내에 위치할 수 있도록 하기 위하여 도면에 예시된 실시예의 경우에는 우물공(100) 내에는 지지부재(2)가 설치되어 있다. 즉, 도면에 예시된 실시예의 경우, 우물공(100)의 단면을 가로지르도록 지지부재(2)가 설치되고 내부케이싱(1)이 지지부재(2) 위에 놓이는 구성을 가지고 있는 것이다. 후술하는 것처럼 회수관(20)의 단부가 우물공(100)의 저부에 근접할 수 있어야 하고, 유체도 우물공(100) 내부를 상하로 유동하여야 하므로, 지지부재(2)는 내부케이싱(1)을 지지하면서도 상,하로 유체가 자유롭게 흐를 수 있도록 하는 구성을 가지고 있어야 한다. 도 4에 도시된 지지부재(2)의 실시예는, 원형의 테두리 부재(210)와, 테두리 부재(210)로 둘러싸인 영역을 가로 질러 배치된 횡부재(211)로 이루어져서, 횡부재(211) 위에 내부케이싱(1)이 놓이게 되고 횡부재(211) 사이의 간격으로 유체가 흐를 수 있는 구성을 가지고 있다. 또한 도면에 예시된 실시예의 경우, 우물공(100)의 직경을 하부와 상부에서 서로 다르게 하여 단차(101)를 형성하고, 지지부재(2)가 단차(101)에 걸쳐져서 놓이도록 구성되어 있다. 즉, 우물공(100) 내에서 지지부재(2)가 위치하는 깊이를 중심으로, 그 위쪽에서의 우물공(100) 직경이 그 아래쪽의 우물공(100) 직경보다 더 커서 단차(101)가 형성되어 있고, 지지부재(2)는 단차(101)에 걸쳐져서 놓여 있는 것이다. 그러나 본 발명에서 지지부재(2)의 구성 및 형상은 도면에 도시된 일예에 한정되지 아니하며, 더 나아가 지지부재(2)가 우물공(100)에 설치되는 방식 역시 위와 같은 단차(101)를 이용한 것에 한정되지 아니한다. 특히 본 발명에서는 내부케이싱(1)이 우물공(100) 내에 위치하면 충분하므로, 반드시 위에서 예시한 형상의 지지부재(2)를 이용하지 아니할 수도 있다. In order to allow the inner casing 1 to be positioned in the well 100, in the case of the embodiment illustrated in the drawing, a support member 2 is provided in the well 100. That is, in the case of the embodiment illustrated in the drawing, the support member 2 is provided so as to cross the end face of the well 100 and the inner casing 1 is placed on the support member 2. The end of the recovery pipe 20 must be close to the bottom of the well 100 and the fluid must flow up and down inside the well 100. As a result, The fluid must be able to flow freely up and down. 4 comprises a circular rim 210 and a transverse member 211 disposed across the region surrounded by the rim member 210 to define a transverse member 211, And the fluid can flow through the gap between the transverse members 211. As shown in Fig. Also, in the embodiment illustrated in the drawings, the step 101 is formed by making the diameter of the well 100 different from each other at the lower portion and the upper portion, and the support member 2 is configured to be laid over the step 101 . That is, the diameter of the well 100 in the upper side of the well 100 is larger than the diameter of the well 100 in the lower side of the depth of the support member 2, And the support member 2 is laid over the stepped portion 101. In this case, However, the configuration and the shape of the support member 2 in the present invention are not limited to the example shown in the drawings. Furthermore, the manner in which the support member 2 is installed in the well hole 100 is also the same as the above- . Particularly, in the present invention, it is sufficient that the inner casing 1 is located in the well 100. Therefore, the supporting member 2 having the shape exemplified above may not necessarily be used.

한편 본 발명에서 내부케이싱(1)과 우물공(100) 사이에는 히트펌프에서 열교환을 마친 유체가 회수되어 돌아오는 회수관(return pipe)(20)이 위치하고 있는데, 유체가 흘러나오는 회수관(20)의 하단이 우물공(100)의 저부에 위치하도록 회수관(20)은 우물공(100) 내에 깊게 삽입되어 배치되어 있는 것이 바람직하다. 도 3 내지 도 5에서도 회수관(20) 및 송출관(31)은 편의상 굵은 화살표의 형태로 도시하였으며, 도 5에서 유체의 흐름 방향은 점선 화살표로 표현하였다. In the present invention, a return pipe 20 is disposed between the inner casing 1 and the well hole 100 to return the fluid having undergone the heat exchange in the heat pump. The return pipe 20 Is disposed deep within the well hole 100 so that the lower end of the return pipe 20 is positioned at the bottom of the well hole 100. 3 to 5, the recovery pipe 20 and the delivery pipe 31 are shown in the form of bold arrows for the sake of convenience. In FIG. 5, the flow direction of the fluid is represented by a dotted arrow.

다음에서는 도 5를 참조하여 상기한 구성을 가지는 본 발명의 개방형 지중열교환기에서의 유체 흐름에 대해 설명한다. 위에서 설명한 본 발명에 따른 개방형 지중열교환기는 히트펌프와 연결되어 사용되는데, 건물의 냉난방을 위한 히트펌프로부터 보내진 유체는 회수관(20)을 통해서 우물공(100)으로 유입된다. 즉, 회수관(20)을 통해서 흘러온 유체는 우물공(100)의 저부에서 우물공(100)의 내부로 유입되는 것이다. Next, the flow of fluid in the open-loop geothermal heat exchanger of the present invention having the above-described configuration will be described with reference to FIG. The open-type geothermal heat exchanger according to the present invention described above is used in connection with a heat pump. The fluid sent from the heat pump for cooling and heating the building flows into the well 100 through the return pipe 20. That is, the fluid flowing through the return pipe 20 flows into the well hole 100 from the bottom of the well hole 100.

한편, 내부케이싱(1) 내에 존재하는 심정펌프(30)는 내부케이싱(1)에 채워진 유체를 펌핑하여 송출관(31)을 통해서 건물 등의 냉난방을 위한 히프펌프로 송출하게 된다. 내부케이싱(1)의 하단은 막혀 있으므로, 심정펌프(30)의 작동에 의해 유체가 송출관(31)을 통해 히트펌프로 송출되기 시작하면 내부케이싱(1) 내에서의 유체 수위는 저하되고, 그에 따라 내부케이싱(1)의 외부에서 우물공(100)에 채워져 있던 채움재(400)에 존재하던 유체는, 내부케이싱(1)의 유공관 구간(H)에 형성된 관통공(19)을 통해서 내부케이싱(1)의 내부로 유입된다. 내부케이싱(1)의 내부로 유입된 유체는 하강하여 흘러서 심정펌프(30)에 의해 펌핑된다. 심정펌프(30)의 펌핑에 의한 유체의 송출관(31)으로의 송출작동이 이루어지면서 회수관(20)을 통해서 우물공(100)의 저부로 유입된 유체는 우물공(100)에 존재하던 지하수와 섞이면서 상향으로 흘러서, 앞서 설명한 것처럼 내부케이싱(1)의 유공관 구간(H)을 통해서 내부케이싱(1)의 내부로 유입된다. On the other hand, the heart pump (30) existing in the inner casing (1) pumps the fluid filled in the inner casing (1) and sends out the fluid through a delivery pipe (31) to a heating pump for cooling and heating the building or the like. Since the lower end of the inner casing 1 is clogged, when the fluid is discharged to the heat pump through the delivery pipe 31 by the operation of the heartbeat pump 30, the fluid level in the inner casing 1 is lowered, The fluid existing in the filler material 400 filled in the well hole 100 from the outside of the inner casing 1 flows through the through hole 19 formed in the hole section H of the inner casing 1, (1). The fluid introduced into the interior of the inner casing 1 descends and flows and is pumped by the heart pump (30). The fluid that has been introduced into the bottom of the well 100 through the return pipe 20 is discharged to the outside of the well 100 through the discharge pipe 31 by pumping the centrifugal pump 30, Flows into the interior of the inner casing 1 through the pipe section H of the inner casing 1 as described above.

이와 같은 본 발명의 개방형 지중열교환기에서의 우물공(100) 내 유체 흐름에서는, 회수관(20)을 통해 공급되는 유체가 우물공(100)의 저부에서부터 내부케이싱(1)의 유공관 구간(H)까지의 길이에서 지하수와 혼합되어 열교환이 이루지면서 상향 유체흐름을 형성하게 된다. 즉, 본 발명에서는 냉방에 유리하도록 유체가 상향 유체흐름을 가지면서 지하수와 혼합되어 열교환되는 것이다. In the fluid flow in the well bore 100 of the open type geothermal heat exchanger of the present invention as described above, the fluid supplied through the return pipe 20 flows from the bottom of the well bore 100 to the fluidized- ) Is mixed with the groundwater at the length of the heat exchange to form the upward fluid flow. That is, in the present invention, the fluid is mixed with the groundwater while having a fluid flow upward so as to be favorable for cooling, and is heat-exchanged.

그런데 본 발명에서는 이러한 상향 유체흐름 방식의 유체에 의한 열교환에 만 그치는 것이 아니라, 이에 더하여 내부케이싱(1)의 유공관 구간(H)에서부터 심정펌프(30)까지의 거리만큼 추가로 하강흐름을 더 가지면서 열교환이 이루어진다. 즉, 본 발명의 개방형 지중열교환기는, 냉방에 대해 유리한 "상향 유체흐름 방식"을 가지면서도, 유체가 내부케이싱(1)으로 유입된 후에는 심정펌프(30)까지 하향 유체흐름의 "추가적인 유효 열교환길이"를 더 확보한 구성을 가지는 것이다. 이와 같이, 본 발명의 개방형 지중열교환기는, 종래의 단순한 하향 유체흐름 방식의 개방형 지중열교환기와 달리, 냉방에 유리한 "상향 유체흐름"을 가지고 있는 것이며, 종래의 짧은 열교환길이를 가지는 상향 유체흐름 방식의 개방형 지중열교환기에 비해서는 더욱 길어진 유효 열교환길이를 가지고 있는 것이며, 따라서 냉방에 대해 우수한 열교환 효율을 발휘하게 되고, 냉방부하가 큰 건물에 매우 유용하게 사용될 수 있는 장점을 가진다. However, in the present invention, not only the heat exchange by the fluid of the upward fluid flow system but also the further downflow by the distance from the hole section H of the inner casing 1 to the heart pump 30 Heat exchanging takes place. That is, the open-loop geothermal heat exchanger of the present invention has an advantageous "upward fluid flow system", which is advantageous for cooling, and further effective heat exchange of the downward fluid flow to the heart pump 30 after the fluid enters the internal casing 1 Quot; length "is further secured. As described above, the open-loop geothermal heat exchanger of the present invention differs from the open-loop geothermal heat exchanger of the conventional simple downflow fluid flow type in that it has an advantageous "upward fluid flow" for cooling and a conventional upflow fluid flow type It has a longer effective heat exchange length than that of the open-type geothermal heat exchanger. Therefore, it has an advantage that it can exhibit excellent heat exchange efficiency with respect to cooling and can be very usefully used in a building with a large cooling load.

한편, 우물공(100) 내부 및 내부케이싱(1) 내부에서의 지하수위는 강수량이나 기타 여러 가지 사정에 따라 변화될 수 있다. 이러한 지하수위의 변동이 발생하더라도 심정펌프(30)에 의해 내부케이싱(1) 내부의 유체를 히트펌프로 원활하게 송출할 수 있도록 하기 위하여, 필요에 따라서는 송출관(31)에 반송관을 더 설치하여, 심정펌프(30)에 의해 펌핑되어 송출관(31)으로 보내진 유체의 일부 또는 전부를 다시 내부케이싱(1)의 내부로 반송하는 구성이 본 발명에 더 구비될 수도 있다. 도 6에는 위와 같이 유체를 내부케이싱(1)의 내부로 반송하는 구성을 가지는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 개방형 지중열교환기에 대한 도 5에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 6에 도시된 것처럼, 송출관(31)에는 반송관(33)이 분기되어 존재하고, 반송관(33)은 내부케이싱(1)의 내부에 위치하게 된다. 도면에서는 도시를 생략하였으나, 반송관(33)의 개폐를 위한 제어밸브가 구비되는데, 제어밸브는 반송관(33)에 구비될 수도 있지만, 송출관(31)에 구비될 수도 있으며, 반송관(33)과 송출관(31)이 만나는 위치 즉, 송출관(31)으로부터 반송관(33)이 분기되는 분기점에 위치할 수도 있다.On the other hand, the groundwater level within the well 100 and the inside of the inner casing 1 may vary depending on precipitation and various other conditions. In order to smoothly send the fluid in the inner casing 1 to the heat pump by the centrifugal pump 30 even if such fluctuation of the groundwater level occurs, a return pipe is further provided in the delivery pipe 31 And a part or all of the fluid pumped by the heartbeat pump 30 and sent to the delivery pipe 31 is returned to the interior of the inner casing 1 may be further provided in the present invention. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 5 of an open-type geothermal heat exchanger according to another embodiment of the present invention having a structure for transporting the fluid to the interior of the inner casing 1 as described above. As shown in FIG. 6, the delivery pipe 33 is branched to the delivery pipe 31, and the delivery pipe 33 is located inside the inner casing 1. Although not shown in the drawing, a control valve for opening and closing the transfer pipe 33 is provided. The control valve may be provided in the transfer pipe 33, but may be provided in the transfer pipe 31, 33 and the delivery pipe 31, that is, the branch point from which the delivery pipe 33 is branched from the delivery pipe 31.

1: 내부케이싱
20: 회수관
30: 심정펌프1: Internal casing
20: Recovery pipe
30: heart pump

Claims (5)

히트펌프와 연결되어 사용되는 개방형 지중열교환기로서,
상단은 개방되어 있지만 하단은 막혀 있는 관부재로 이루어지며, 지중에 천공된 우물공(100) 내에 설치된 내부케이싱(1);
우물공(100)에 채워진 채움재(400);
히트펌프로 유체를 송출하는 송출관(31);
송출관(31)이 연결되어 있고, 내부케이싱(1) 내의 유체를 흡입하여 송출관(31)으로 송출하도록 내부케이싱(1) 내에 설치된 심정펌프(30); 및
히트펌프와 연결되어 히트펌프로부터 유체가 흘러오게 되며, 채움재(400) 내에 매립 배치되어 있고, 유체가 흘러나오는 하단이 우물공(100)의 저부에 위치하는 회수관(20)을 포함하며;
내부케이싱(1)에서, 심정펌프(30)가 존재하는 위치보다 위쪽 위치에는, 내부케이싱(1) 외부에 존재하던 유체가 통과하여 내부케이싱(1)으로 유입될 수 있는 관통공(19)이 구비된 유공관 구간(H)이 형성되어 있어서,
회수관(20)을 통해서 흘러온 유체가 우물공(100)의 저부에서 채움재(400)로 유입된 후 지하수와 섞이면서 상향으로 흘러서 유공관 구간(H)의 관통공(19)을 통해서 내부케이싱(1)의 내부로 유입되어 심정펌프(30)의 펌핑에 의해 송출관(31)으로 송출되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 개방형 지중열교환기.
An open type earth-based heat exchanger used in connection with a heat pump,
An inner casing (1) made of a pipe member whose upper end is open but closed at the lower end and is provided in a well hole (100) drilled in the ground;
A filler material (400) filled in the well hole (100);
A delivery pipe (31) for delivering the fluid to the heat pump;
A heartbeat pump 30 connected to a delivery pipe 31 and installed in the inner casing 1 to suck the fluid in the inner casing 1 and send it to the delivery pipe 31; And
And a return pipe (20) connected to the heat pump to flow the fluid from the heat pump, the return pipe (20) being embedded in the filler material (400) and the lower end of the fluid being located at the bottom of the well hole (100);
In the inner casing 1, a through hole 19 through which fluid existing outside the inner casing 1 passes and which can be introduced into the inner casing 1 is provided at a position above the position where the heartbeat pump 30 is present And is provided with a hole section (H)
The fluid flowing through the return pipe 20 flows into the filler material 400 from the bottom of the well hole 100 and then flows upward while being mixed with the ground water and flows into the inner casing 1 through the through hole 19 of the hole section H, (31) by pumping of the centrifugal pump (30). ≪ IMAGE >
제1항에 있어서,
유체가 상하로 유동할 수 있게 하는 지지부재(2)가 우물공(100)의 단면을 가로지르도록 배치되고;
내부케이싱(1)은 지지부재(2)에 놓여 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 개방형 지중열교환기.
The method according to claim 1,
A support member (2) for allowing the fluid to flow up and down is disposed across the cross section of the wellbore (100);
Wherein the inner casing (1) is placed on the support member (2).
제2항에 있어서,
지지부재(2)는, 원형의 테두리 부재(210)와, 테두리 부재(210)로 둘러싸인 영역을 가로 질러 배치된 횡부재(211)로 이루어져서, 횡부재(211) 위에 내부케이싱(1)이 놓이게 되고, 횡부재(211) 사이의 간격으로 유체가 흐를 수 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 개방형 지중열교환기.
3. The method of claim 2,
The support member 2 is composed of a circular rim 210 and a transverse member 211 disposed across the region surrounded by the rim member 210 so that the inner casing 1 is placed on the transverse member 211 And the fluid can flow through the gap between the transverse members (211).
제2항에 있어서,
우물공(100) 내에서 지지부재(2)가 위치하는 깊이를 중심으로, 그 위쪽에서의 우물공(100) 직경이, 그 아래쪽의 우물공(100) 직경보다 더 커서, 단차(101)가 형성되어 있고,
지지부재(2)는 단차(101)에 걸쳐져서 놓이는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 개방형 지중열교환기.
3. The method of claim 2,
The diameter of the well hole 100 at the upper side of the depth of the support member 2 in the well hole 100 is larger than the diameter of the well hole 100 at the lower side thereof, Respectively,
Characterized in that the support member (2) has a configuration that lies over the step (101).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
송출관(31)에는 반송관(33)이 분기되어 존재하고, 반송관(33)은 내부케이싱(1)의 내부에 위치하고 있어서, 심정펌프(30)에 의해 펌핑되어 송출관(31)으로 보내진 유체의 일부 또는 전부를 다시 내부케이싱(1)의 내부로 반송할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 개방형 지중열교환기.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The conveyance pipe 33 is branched from the delivery pipe 31 and the conveyance pipe 33 is located inside the inner casing 1. The conveyance pipe 33 is pumped by the heartbeat pump 30 and sent to the delivery pipe 31 And a part or all of the fluid can be carried back into the interior of the inner casing (1).
KR1020140172175A 2014-12-03 2014-12-03 Open type Underground Heat Exchanger KR101522635B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140172175A KR101522635B1 (en) 2014-12-03 2014-12-03 Open type Underground Heat Exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140172175A KR101522635B1 (en) 2014-12-03 2014-12-03 Open type Underground Heat Exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101522635B1 true KR101522635B1 (en) 2015-05-22

Family

ID=53395389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140172175A KR101522635B1 (en) 2014-12-03 2014-12-03 Open type Underground Heat Exchanger

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101522635B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200008426A (en) 2018-07-16 2020-01-28 재단법인 대한기계설비산업연구원 Open type Underground Heat Pump Constructed through Underground Floors on Building

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07116694B2 (en) * 1989-02-02 1995-12-13 山大機電株式会社 Circulating well pump device
KR100752983B1 (en) * 2006-05-12 2007-08-30 한국수자원공사 Apparatus for exchanging earth-heat for earth-heat source heating pump system
KR100997184B1 (en) * 2010-07-06 2010-11-29 안근묵 Open type geothermal system unit that recycle bleeding underground water
KR101247648B1 (en) * 2010-10-01 2013-03-29 한국그린에너지 주식회사 Water temperature control apparatus of fish reservoir

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07116694B2 (en) * 1989-02-02 1995-12-13 山大機電株式会社 Circulating well pump device
KR100752983B1 (en) * 2006-05-12 2007-08-30 한국수자원공사 Apparatus for exchanging earth-heat for earth-heat source heating pump system
KR100997184B1 (en) * 2010-07-06 2010-11-29 안근묵 Open type geothermal system unit that recycle bleeding underground water
KR101247648B1 (en) * 2010-10-01 2013-03-29 한국그린에너지 주식회사 Water temperature control apparatus of fish reservoir

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200008426A (en) 2018-07-16 2020-01-28 재단법인 대한기계설비산업연구원 Open type Underground Heat Pump Constructed through Underground Floors on Building

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103940151B (en) A kind of method that combined-type ground source heat pump and water resource heat pump recharge
CA2927681C (en) Geoexchange systems including ground source heat exchangers and related methods
US11796225B2 (en) Geoexchange systems including ground source heat exchangers and related methods
JP5963790B2 (en) Groundwater circulation type geothermal heat collection system and geothermal use air conditioning or hot water supply system
CN104197587B (en) Buried tube type underground heat exchange structure and construction method thereof is disturbed in a kind of ring foundation ditch
KR102090954B1 (en) Geothermal heat exchanging system using automatic control device for underground water extraction
CA3121511A1 (en) Groundwater enhanced geothermal heat pump
AU2015230021B2 (en) A method of priming a drainage apparatus for siphoning liquid, and a drainage apparatus
KR101483114B1 (en) Open type Underground Heat Exchanger having Supply Pipe with Screw Pin
KR20200001038A (en) Semi open type geothemal system
KR101522635B1 (en) Open type Underground Heat Exchanger
JP4485465B2 (en) Underground equipment in groundwater heat utilization facilities
CN204063686U (en) Buried tube type underground heat exchange structure is disturbed in a kind of cyclic group hole
KR101795583B1 (en) Heat exchange system for geothermal borehole
CN202187327U (en) Water level controller for siphon drainage pipe
KR101606830B1 (en) Tube Well-type Heat Exchanger for Heat Pump System
KR101234014B1 (en) Polyethylene header for ground heat system
JP6303361B2 (en) Thermal well and snow melting method
US20150377523A1 (en) Support member with dual use rebar for geothermal underground loop
KR20160140309A (en) Single wells underground heat exchanger system with water intake and water exchange position is separated
KR101802597B1 (en) Open type ground heat exchanger having adapting chamber for ground water supply
CN103954075A (en) Underground water source heat pump multi-well parallel device and construction method thereof
KR20120095718A (en) Equipment for exchanging terrestrial heat
JP2016145664A (en) Earth thermal heat exchanging device and method for controlling earth thermal heat exchanging device
JP6262688B2 (en) Heat exchange system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190109

Year of fee payment: 5