KR102311628B1 - 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수열 에너지 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 집수원 또는 집수원 바닥에 모세관 부재를 직접 설치하고, 모세관 부재에서 취수되는 물을 집수정에 집수한 상태에서 필터와 펌프를 통해 히트 펌프로 공급하고, 히트 펌프에서 열교환된 물을 다시 하천, 강, 호수, 바다에 배출시킴으로써 모세관 부재를 이용하여 물에 포함된 이물질을 제거하여 집수정을 거쳐 히트 펌프로 제공함으로써 수열 에너지 사용에서 가장 큰 문제인 이물질로 인한 탁도 문제를 해결하고, 히트 펌프의 효율을 증대시키며, 펌프 개수를 최소화시켜 에너지 효율을 증대시키도록 하는 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템에 관한 것이다.

Description

모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템{THERMAL ENERGY HEATING AND COOLING SYSTEM FOR USING CAPILLARY FORCE}

본 발명은 수열 에너지 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 집수원 또는 집수원 바닥에 모세관 부재를 직접 설치하고, 모세관 부재에서 취수되는 물을 집수정에 집수한 상태에서 필터와 펌프를 통해 히트 펌프로 공급하고, 히트 펌프에서 열교환된 물을 다시 하천, 강, 호수, 바다에 배출시킴으로써 모세관 부재를 이용하여 물에 포함된 이물질을 제거하여 집수정을 거쳐 히트 펌프로 제공함으로써 수열 에너지 사용에서 가장 큰 문제인 이물질로 인한 탁도 문제를 해결하고, 히트 펌프의 효율을 증대시키며, 펌프 개수를 최소화시켜 에너지 효율을 증대시키도록 하는 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템에 관한 것이다.

세계적으로 에너지 고갈에 대비해 신재생에너지공급의 중요성이 대두되었으며, 지구 온난화의 문제로 탄소배출을 최소화하는 친환경 에너지 개발이 강조되고 있다. 주요 선진국에서는 에너지소비 억제 정책보다는 신재생 에너지의 개발과 보급에 주력하고 있다.

우리나라도 저탄소 녹색성장의 실현을 위해 GDP의 2%를 신재생 에너지 사업에 투입하고 있으며, 3차 신재생 에너지 기술개발 및 이용ㅇ보급 기본계획을 통해 2015년까지 전체 에너지 보급의 4.3%를 신재생 에너지로 보급하고자 한다.

한편, 광역수 이용시스템은 원수가 보유하고 있는 열에너지를 이용하여 건축물의 냉난방을 해결할 수 있으며, 원수는 자체 열 복원력에 의하여 원래의 조건을 유지할 수 있으므로 원수의 낭비 없이 에너지를 생산하는 친환경 시스템이라 말할 수 있다. 이러한 에너지원을 미활용 에너지라 하여 현재 신재생 에너지로 추진을 하고 있으나 아직 신재생 에너지로 인증을 받지는 못하고 있다. 온도차 에너지 즉 미활용 에너지는 하천수나 바다 또는 호수 등의 물에 존재하는 열에너지를 이용하여 건물의 냉방, 난방, 급탕에 활용할 수 있는 시스템이다. 즉 여름철에는 냉각탑 대신에 하천수를 이용하여 히트펌프나 냉동기에 이용하며, 겨울철에는 하천수나 바다에 있는 열을 히트펌프를 이용하여 건물의 난방에 이용하는 시스템이다.

그리고, 광역상수란 취수원에서 정수장까지 이송되는 상수원을 말하며, 국내의 경우 대규모 하천이 도심을 중심으로 형성되어 있고, 각 도시에 식수를 공급하기 위해 광역상수라인이 갖추어져 있기 때문에 활용 가능하다.

광역상수는 풍부한 수원공급이 가능한 도심지역, 특히 대규모 배관이 지나가는 지역에 최적으로 이용할 수 있는 시스템이다.

이러한 광역상수를 이용하면 기존의 냉난방시스템에 비해 에너지절약은 물론, 도시 및 지구환경 개선, 전력평준화 효과 등을 기대할 수 있다. 기존 냉난방시스템에 비해 이산화탄소(CO2) 발생량 40~60% 정도 저감할 수 있고, 질소산화물(NOx)의 생성을 60~80% 정도 줄일 수 있다.

따라서, 이러한 광역상수를 이용한 냉난방시스템의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 국내 등록특허 제10-1564761호인 광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방 시스템이 개시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방 시스템(1)은, 수처리 장치(10), 광역상수 가압 펌프(P1), 광역상수 열교환기(20), 히트 펌프(HP), 열매체 순환펌프(P2), 수축열조(30), 축냉열 펌프(P3), 방냉열 펌프(P4), 부하측 열교환기(40), 온도계(T), 압력계(P), 유량계(F) 및 컨트롤러(50)를 포함하여 이루어진다.

수처리 장치(10)는 광역상수도망에 연결되어 광역상수를 공급 및 리턴하는 광역수 공급/리턴 배관(CWSP/CWRP)중 광역수 공급 배관(CWSP)에 설치되어 광역상수 내에 포함된 이물질을 제거한다.

광역상수 가압 펌프(P1)는 광역수 공급 배관(CWSP)에 설치되되, 수처리 장치(10)의 후단에 설치되어 광역상수를 가압시킨다.

광역상수 열교환기(20)는 광역수 공급 배관(CWSP)에 1차측 입구가 연결되고, 광역수 공급 배관(CWSP)에 1차측 출구가 연결 설치되며, 제 1순환 배관(CP1)에 2차측 입구와 출구가 각각 연결 설치되어 광역상수와 열매체를 열교환시킨다.

히트 펌프(HP)는 광역상수 열교환기(20)의 2차측 입구와 출구에 연결된 제 1순환 배관(CP1)에 열원측이 연결되고, 제 2순환 배관(CP2)에 부하측이 연결되어 열원측의 열매체를 이용하여 부하측의 열매체를 가온하거나 냉각한다. 여기에서, 히트 펌프(HP)는 냉방시 광역상수 열교환기(20)의 열매체가 응축기측으로 유입되어 증발기측으로 배출되고, 난방시 광역상수 열교환기(20)의 열매체가 증발기측으로 유입되어 응축기측으로 배출되도록 제 1순환 배관(CP1)과 제 2순환 배관(CP2) 상에 제 1바이패스 배관(BP1)이 구비되고, 제 1순환 배관(CP1)과 제 2순환 배관(CP2) 및 제 1바이패스 배관(BP1)에는 하기에서 설명할 컨트롤러(50)의 제어에 따라 냉난방시 유로를 가변하도록 양방향 전자 밸브(V1)가 구비된다.

열매체 순환펌프(P2)는 제 1순환 배관(CP1)에서 히트 펌프(HP)의 열원측 전단에 설치되어 열매체를 순환시킨다.

수축열조(30)는 히트 펌프(HP)의 부하측과 연결된 제 2순환 배관(CP2)에 상하부 디퓨져(21, 23)가 연결 설치되어 수축열을 저장한다.

축냉열 펌프(P3)는 제 2순환 배관(CP2)에서 수축열조(30)의 상부 디퓨져(31) 전단에 설치되어 열매체를 순환시키고, 컨트롤러(50)의 제어에 따라 회전수가 제어되는 인버터를 구비한다.

방냉열 펌프(P4)는 제 2순환 배관(CP2)에서 히트 펌프(HP)의 부하측과 수축열조(30)의 하부 디퓨져(33) 사이에 설치되어 열매체를 순환시킨다.

부하측 열교환기(40)는 제 2순환 배관(CP2)에 1차측 입구와 출구가 각각 연결 설치되고, 2차측 입구와 출구가 부하측 냉난방 배관(CHP)에 연결 설치되어 수축열조(30)의 열매체와 냉방수 또는 난방수를 열교환시킨다.

온도계(T)는 광역수 공급 배관(CWSP)에 설치되어 광역상수의 온도를 측정한다.

압력계(P)는 광역수 공급 배관(CWSP)에 설치되어 광역상수의 압력을 측정한다.

유량계(F)는 광역수 공급 배관(CWSP)에 설치되어 광역상수의 유량을 측정한다.

컨트롤러(50)는 온도계(T)와 압력계(P) 및 유량계(F)로부터 입력되는 광역상수의 온도, 압력 및 유량에 따라 축냉열 펌프(P3)의 회전수를 제어하여 열매체의 순환 유량을 제어하여 안정적으로 냉난방이 이루어지도록 한다.

그러나, 이러한 종래의 광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방 시스템은 광역 상수에 이물질이 포함되어 탁도가 높아 때문에 이를 직접 히트 펌프로 공급하지 못하고, 중간에 열교환기를 설치하게 되고, 광역 상수와 열교환기 사이 및 열교환기와 히트 펌프 사이에 펌프가 설치되는 데, 열교환기 설치로 인해 열교환기에서 열교환되는 물의 온도가 광역 상수의 온도보다 높아 결국 히트 펌프에서 순환되는 물의 온도가 상대적으로 계절에 따라 높아지거나 낮아지고, 이로 인한 온도차로 인해 에너지가 10~15% 손실되며, 2개의 펌프가 사용되기 때문에 상대적으로 높은 소비 전력이 발생되어 에너지를 절감시키지 못하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방 시스템은 별도의 수처리 장치가 설치됨으로써 설치 비용과 유지 관리 비용이 증대되는 문제점이 있다.

국내 등록특허 제10-1564761호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 집수원 또는 집수원 바닥에 에 모세관 부재를 직접 설치하고, 모세관 부재에서 취수되는 물을 집수정에 집수한 상태에서 필터와 펌프를 통해 히트 펌프로 공급하고, 히트 펌프에서 열교환된 물을 다시 하천, 강, 호수, 바다에 배출시킴으로써 모세관 부재를 이용하여 물에 포함된 이물질을 제거하여 집수정을 거쳐 히트 펌프로 제공함으로써 수열 에너지 사용에서 가장 큰 문제인 이물질로 인한 탁도 문제를 해결하고, 히트 펌프의 효율을 증대시키며, 펌프 개수를 최소화시켜 에너지 효율을 증대시키도록 하는 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 별도의 수처리 장치를 필요치 않고, 직접 물속에 모세관 부재를 설치함으로써 설치 비용과 유지 관리 비용을 최소화시키도록 하는 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

원수를 모세관 현상을 이용하여 직접 집수하도록 집수원 또는 집수원 바닥에 에 설치되는 모세관 부재와; 상기 모세관 부재와 연결 설치된 집수관을 통해 집수된 물을 저장하는 집수정과; 상기 집수정에 집수된 물을 가압하여 배출하는 가압 펌프; 및 상기 가압 펌프로부터 공급되는 물을 이용하여 냉난방을 수행하고, 열교환된 물을 배출관을 통해 상기 집수원으로 배출하는 히트 펌프로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템은 이물질을 제거하도록 상기 집수정과 가압 펌프 사이에 설치되는 필터를 더 포함한다.

여기에서 또한, 상기 모세관 부재는 판 형태로 형성되거나 관 형태로 형성된다.

여기에서 또한, 상기 모세관 부재는 일측 또는 양측에 표면에 길이 방향 또는 폭 방향으로 물을 흡수할 수 있도록 등간격으로 슬릿이 형성되어 있고, 슬릿의 하단에 물방울 형태의 모세관이 형성된다.

여기에서 또, 상기 모세관 부재는 상기 집수관과 결합시 판 형태로 형성된 경우 상기 집수관에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 내부로 삽입된 후 브라켓에 의해 고정되고, 상기 집수관과 결합시 관 형태로 형성된 경우 일단 내측에 격벽이 형성되고, 상기 집수관보다 작은 관경으로 형성되어 상기 집수관 내부에 압입 고정된다.

여기에서 또, 상기 모세관 부재는 판 형태로 형성시 단층으로 적층되거나 또는 집수 면적을 늘리기 위해 다층으로 적층되어 형성되고, 관 형태로 형성시 직렬로 설치되거나 또는 집수 면적을 늘리기 위해 병렬로 설치된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템에 따르면, 집수원 또는 집수원 바닥에 모세관 부재를 설치하고, 모세관 부재에서 취수되는 물을 집수정에 집수한 상태에서 필터와 펌프를 통해 히트 펌프로 공급하고, 히트 펌프에서 열교환된 물을 다시 하천, 강, 호수, 바다에 배출시킴으로써 모세관 부재를 이용하여 물에 포함된 이물질을 제거하여 집수정을 거쳐 히트 펌프로 제공함으로써 수열 에너지 사용에서 가장 큰 문제인 이물질로 인한 탁도 문제를 해결하고, 히트 펌프의 효율을 증대시키며, 펌프 개수를 최소화시켜 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 별도의 수처리 장치를 필요지 않고, 직접 물속에 모세관 부재를 설치함으로써 설치 비용과 유지 관리 비용을 최소화시킬 수 있다.

도 1은 종래의 광역상수를 이용한 수온차 수축열 냉난방 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템중 모세관 부재와 집수관의 연결 관계를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템의 구성을 나타낸 계통도이다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템중 모세관 부재와 집수관의 연결 관계를 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 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 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

《제 1실시예》

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템의 구성을 나타낸 계통도이고, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템중 모세관 부재와 집수관의 연결 관계를 나타낸 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템(100)은 모세관 부재(110)와, 집수관(120)과, 집수정(130)과, 필터(140)와, 가압 펌프(150) 및 히트 펌프(160)로 구성된다.

먼저, 모세관 부재(110)는 실리콘이나 고무와 같은 합성수지 재질 또는 알루미늄이나 스테인레스와 같은 금속 재질로 판 형태로 형성되어 원수를 모세관 현상을 이용하여 직접 집수하도록 집수원(W) 또는 집수원(W) 바닥에 설치된다. 이때, 집수원(W)은 하천, 강, 호수, 바다, 저수지, 늪지, 계곡중 선택된 어느 하나가 적용되는 것이 바람직한 데, 특히 뻘이나 진흙에도 사용 가능하다.

그리고, 모세관 부재(110)는 판 형태로 형성시 평판 형태로 형성되거나, 요철(삼각, 사각, 라운드 등) 형태로 형성될 수 있다.

또한, 모세관 부재(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 일측 또는 양측에 표면에 길이 방향 또는 폭 방향으로 물을 흡수할 수 있도록 등간격으로 슬릿(111)이 형성되어 있고, 슬릿(111)의 하단에 그 단면 형상이 물방울 형태의 모세관(113)이 형성된다.

또, 모세관 부재(110)는 단층으로 적층되거나 집수 면적을 늘리기 위해 도 2와 같이 다층으로 적층되어 형성되는 것이 바람직하고, 수집된 물이 유도되도록 경사를 가지도록 설치되는 것이 바람직하다.

이어서, 집수관(120)은 합성수지 재질 또는 금속 재질로 형성되어 모세관 부재(110)에서 수집되는 물을 하기에서 설명할 집수정(130)으로 공급한다. 이때, 집수관(120)은 집수정(130) 측으로 물이 자연 배수되도록 경사를 가지도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 집수관(120)은 일측에 관통홀(121)이 형성되고, 브라켓(B)에 일끝단이 압입된 모세관 부재(110)를 관통홀(121) 내부로 삽입시킨 다음 브라켓(B)을 집수관(120)의 표면에 열융착 또는 용접시켜 고정하는 것이 바람직하다.

계속해서, 집수정(130)은 모세관 부재(110)와 연결 설치된 집수관(120)을 통해 집수된 물을 저장한다.

그리고, 필터(140)는 이물질을 제거하도록 집수정(130)과 하기에서 설명할 가압 펌프(150) 사이에 설치된다. 이때, 필터(140)는 세퍼레이터(seperator), 섬유 필터 등이 적용된다.

또한, 가압 펌프(150)는 집수정(130)에 집수된 물을 가압하여 배출한다.

또, 히트 펌프(160)는 가압 펌프(150)로부터 공급되는 물을 이용하여 냉난방을 수행하고, 열교환된 물을 배출관(170)을 통해 집수원(W)으로 배출한다.

본 발명의 제 1실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템(100)은 집수원(W) 또는 집수원(W) 바닥에 설치된 모세관 부재(110)의 슬릿(111)에 의해 진흙이나 뻘, 모래, 오니와 같은 이물질이 걸러진 상태에서 슬릿(111)을 통과한 원수가 모세관(113)을 따라 집수관(120)으로 모이면, 집수관(120)의 원수가 집수정(130)에서 집수된다.

그리고, 집수정(130)에 집수된 원수가 가압 펌프(150)의 동작에 의해 필터(140)를 통과하여 이물질이 한 번 더 제거된 후 히트 펌프(160)로 공급되어 히트 펌프(160)에서 열교환을 통해 냉난방을 수행한다.

한편, 히트 펌프(160)에서 열교환되어 가열 또는 냉각된 원수는 다시 집수원(W)으로 배출된다.

《제 2실시예》

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템의 구성을 나타낸 계통도이고, 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템중 모세관 부재와 집수관의 연결 관계를 나타낸 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템(100A)은 모세관 부재(110A)와, 집수관(120)과, 집수정(130)과, 필터(140)와, 가압 펌프(150) 및 히트 펌프(160)로 구성된다.

먼저, 모세관 부재(110A)는 실리콘이나 고무와 같은 합성수지 재질 또는 알루미늄이나 스테인레스와 같은 금속 재질로 관 형태로 형성되어 원수를 모세관 현상을 이용하여 직접 집수하도록 집수원(W) 바닥에 설치된다. 이때, 집수원(W)은 하천, 강, 호수, 바다, 저수지, 늪지, 계곡중 선택된 어느 하나가 적용되는 것이 바람직한 데, 특히 뻘이나 진흙에도 사용 가능하다.

그리고, 모세관 부재(110A)는 관 형태로 형성시 원형, 타원형, 다각(삼각, 사각, 오각 등) 형태로 형성될 수 있다.

또한, 모세관 부재(110A)는 도 4에 도시된 바와 같이 일측 또는 양측에 표면에 길이 방향 또는 폭 방향으로 물을 흡수할 수 있도록 등간격으로 슬릿(111A)이 형성되어 있고, 슬릿(111A)의 하단에 그 단면 형상이 물방울 형태의 모세관(113A)이 형성된다.

또, 모세관 부재(110A)는 직렬로 설치되거나 집수 면적을 늘리기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 다수개가 병렬로 설치되는 것이 바람직하고, 수집된 물이 유도되도록 경사를 가지도록 설치되는 것이 바람직하다.

또, 모세관 부재(110A)는 집수관(120) 내부로 물이 유입되는 것을 차단하도록 일단 내측에 격벽(115)이 형성되고, 집수관(120)보다 작은 관경으로 형성되어 집수관(120) 내부에 압입 고정된다.

이어서, 집수관(120)은 합성수지 재질 또는 금속 재질로 형성되어 모세관 부재(110)에서 수집되는 물을 하기에서 설명할 집수정(130)으로 공급한다. 이때, 집수관(120)은 집수정(130) 측으로 물이 자연 배수되도록 경사를 가지도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 집수정(130)은 모세관 부재(110)와 연결 설치된 집수관(120)을 통해 집수된 물을 저장한다.

계속해서, 필터(140)는 이물질을 제거하도록 집수정(130)과 하기에서 설명할 가압 펌프(150) 사이에 설치된다. 이때, 필터(140)는 세퍼레이터(seperator), 섬유 필터 등이 적용된다.

또한, 가압 펌프(150)는 집수정(130)에 집수된 물을 가압하여 배출한다.

또, 히트 펌프(160)는 가압 펌프(150)로부터 공급되는 물을 이용하여 냉난방을 수행하고, 열교환된 물을 배출관(170)을 통해 집수원(W)으로 배출한다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템(100A)은 집수원(W)또는 집수원(W) 바닥에 설치된 모세관 부재(110A)의 슬릿(111A)에 의해 진흙이나 뻘, 모래, 오니와 같은 이물질이 걸러진 상태에서 슬릿(111A)을 통과한 원수가 모세관(113)을 따라 집수관(120)으로 모이면, 집수관(120)의 원수가 집수정(130)에서 집수된다.

그리고, 집수정(130)에 집수된 원수가 가압 펌프(150)의 동작에 의해 필터(140)를 통과하여 이물질이 한 번 더 제거된 후 히트 펌프(160)로 공급되어 히트 펌프(160)에서 열교환을 통해 냉난방을 수행한다.

한편, 히트 펌프(160)에서 열교환되어 가열 또는 냉각된 원수는 다시 집수원(W)으로 배출된다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 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.

110, 110A : 모세관 부재 120 : 집수관
130 : 집수정 140 : 필터
150 : 가압 펌프 160 : 히트 펌프

Claims (6)

1. 원수를 모세관 현상을 이용하여 직접 집수하도록 집수원 또는 집수원 바닥에 자연 배수되도록 경사를 가지도록 설치되고, 판 형태로 형성되거나 관 형태로 형성되는 모세관 부재와;
   상기 모세관 부재와 연결 설치된 집수관을 통해 집수된 물을 저장하는 집수정과;
   상기 집수정에 집수된 물을 가압하여 배출하는 가압 펌프와;
   상기 가압 펌프로부터 공급되는 물을 이용하여 냉난방을 수행하고, 열교환된 물을 배출관을 통해 상기 집수원으로 배출하는 히트 펌프; 및
   이물질을 제거하도록 상기 집수정과 가압 펌프 사이에 설치되는 필터로 이루어지며,
   상기 모세관 부재는,
   일측 또는 양측에 표면에 길이 방향 또는 폭 방향으로 물을 흡수할 수 있도록 등간격으로 슬릿이 형성되어 있고, 슬릿의 하단에 물방울 형태의 모세관이 형성되며, 상기 집수관과 결합시 판 형태로 형성된 경우 상기 집수관에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 내부로 삽입된 후 브라켓에 의해 고정되며, 상기 집수관과 결합시 관 형태로 형성된 경우 일단 내측에 격벽이 형성되고, 상기 집수관보다 작은 관경으로 형성되어 상기 집수관 내부에 압입 고정되며, 판 형태로 형성시 단층으로 적층되거나 또는 집수 면적을 늘리기 위해 다층으로 적층되어 형성되고, 관 형태로 형성시 직렬로 설치되거나 또는 집수 면적을 늘리기 위해 병렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 모세관 현상을 이용한 수열 에너지 냉난방 시스템.
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