KR200482630Y1 - Permeable heatpump system with easy installation and object removal - Google Patents

Permeable heatpump system with easy installation and object removal Download PDF

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KR200482630Y1
KR200482630Y1 KR2020130000112U KR20130000112U KR200482630Y1 KR 200482630 Y1 KR200482630 Y1 KR 200482630Y1 KR 2020130000112 U KR2020130000112 U KR 2020130000112U KR 20130000112 U KR20130000112 U KR 20130000112U KR 200482630 Y1 KR200482630 Y1 KR 200482630Y1
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Abstract

본 고안은 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템에 관한 것으로서, 특히 지하수가 유입되도록 지면에 수직으로 형성되는 관정과; 상기 관정의 내부에서 수직으로 설치되는 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 충진되는 자화사리와; 상기 케이싱에 집수된 물을 배출하는 심정 펌프와; 상기 케이싱의 일측에서 수직으로 설치되는 파이프; 및 상기 심정 펌프를 통해 공급되는 물을 이용하여 냉난방수를 생산하여 부하측의 냉난방을 수행하고, 열교환이 이루어진 물을 상기 파이프를 통해 상기 케이싱 내부로 재투입하는 히트 펌프; 및 상기 자화사리에 부착된 이물질을 고압수 또는 압축 공기중 선택된 어느 하나 이상을 이용하여 제거하도록 상기 파이프에 고압수 또는 압축 공기중 선택된 어느 하나 이상을 공급하는 이물질 제거 수단을 더 포함한다. 상기와 같은 본 고안에 따르면 암반층에 관정을 형성한 후 관정 내부에 케이싱을 설치하여 케이싱 내부로 지하수가 유입되도록 하고, 케이싱 내부에 자화사리를 충진한 상태에서 히트펌프에서 회수된 물을 파이프를 통해 케이싱 하단으로 공급하여 열교환이 이루어지도록 하고, 열교환된 물을 심정 펌프를 통해 히트펌프로 공급하여 히트펌프의 냉난방 열원으로 사용할 수 있고, 관정의 자화사리에 부착되는 이물질에 의해 관정이 막혀 유량이 80% 미만으로 감소하는 경우 압축공기 또는 고압수 또는 압축공기와 고압수를 자화사리에 분사하여 이물질을 제거함으로써 시스템 운영시 안정적으로 운영할 수 있다.The present invention relates to a tubular heat pump system that facilitates installation and removal of foreign matter, and more particularly, to a tubular heat pump system that is vertically formed on the ground to allow groundwater to flow therein; A casing vertically installed inside the vessel; A magnetizing sphere filled in the casing; A heart pump for discharging the water collected in the casing; A pipe vertically installed at one side of the casing; And a heat pump that generates cooling and heating water by using water supplied through the heart pump and performs cooling and heating on the load side and re-introduces heat-exchanged water into the casing through the pipe; And foreign matter removing means for supplying at least one selected from high-pressure water or compressed air to the pipe so as to remove foreign matter adhered to the magnetized saris by using at least one selected from high-pressure water or compressed air. According to the present invention as described above, a casing is installed in a rocking chamber to form ground walls, ground water is introduced into the casing, and water recovered from the heat pump is discharged through a pipe And the heat exchanged water is supplied to the heat pump through a heart pump to be used as a heat source for heating and cooling the heat pump. The foreign matter adhering to the magnetization of the heat pump is blocked by the foreign matter and the flow rate is 80 %, Compressed air or high-pressure water, or compressed air and high-pressure water are injected into the magnetized syringe to remove the foreign matter, so that it can be stably operated in the system operation.

Figure R2020130000112
Figure R2020130000112

Description

설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템{PERMEABLE HEATPUMP SYSTEM WITH EASY INSTALLATION AND OBJECT REMOVAL}(PERMEABLE HEATPUMP SYSTEM WITH EASY INSTALLATION AND OBJECT REMOVAL) < RTI ID = 0.0 >

본 고안은 관정형 히트펌프 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 암반층에 관정을 형성한 후 관정 내부에 케이싱을 설치하여 케이싱 내부로 지하수가 유입되도록 하고, 케이싱 내부에 자화사리를 충진한 상태에서 히트펌프에서 회수된 물을 파이프를 통해 케이싱 하단으로 공급하여 열교환이 이루어지도록 하고, 열교환된 물을 심정 펌프를 통해 히트펌프로 공급하여 히트펌프의 냉난방 열원으로 사용하도록 하며, 관정의 자화사리에 부착되는 이물질에 의해 관정이 막혀 유량이 80% 미만으로 감소하는 경우 압축공기 또는 고압수 또는 압축공기와 고압수를 자화사리에 분사하여 이물질을 제거함으로써 시스템 운영시 안정적으로 운영할 수 있도록 하는 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a tubular heat pump system, and more particularly, to a system for forming a tube in a rock layer, a casing installed inside the tube to allow groundwater to flow into the casing, Exchanged water is supplied to a heat pump through a heart pump to be used as a heat source for heating and cooling the heat pump, and the foreign matter adhered to the magnetization of the tube If the flow rate is reduced to less than 80% due to clogging of the pipeline, it is necessary to remove compressed air or high-pressure water or compressed air and high-pressure water to the magnetized sludge to remove foreign matter. The present invention relates to a pipe-type heat pump system that is easy to operate.

온도차에너지는 냉방, 난방, 급탕에 활용할 수 있는 시스템이다.The temperature difference energy is a system that can be used for cooling, heating, and hot water supply.

이러한 온도차에너지는 직접적으로 이용이 불가능하기 때문에 히트펌프 또는 냉동기 등의 열원장치와 열교환을 통해 이용되게 된다. 히트펌프를 사용한 시스템은 해수, 지표수(호수), 하수처리수 모두 공통적이다.Since the temperature difference energy can not be directly used, it is used through heat exchange with a heat source such as a heat pump or a freezer. Systems using heat pumps are common to both sea water, surface water (lake) and sewage treatment water.

온도차에너지는 연간 온도변화가 대기보다 적은 데, 하계의 최고수온은 최고기온보다 낮아 히트펌프의 냉각수로 적합하고, 일반적으로 사용되는 냉각탑을 사용하여 방열하는 경우보다 효율이 높으며, 동계의 최저수온은 최고기온보다 높아 히트펌프의 열원으로 이용하게 되고, 공기를 사용하는 경우보다 히트펌프의 효율이 우수하다.The temperature difference energy is less than the atmospheric temperature change in the atmosphere. The highest temperature in summer is lower than the maximum temperature, so it is suitable as the cooling water of the heat pump. It is more efficient than the heat sink by using the cooling tower generally used. It is higher than the maximum temperature and is used as the heat source of the heat pump, and the efficiency of the heat pump is better than that of using air.

그리하여, 이러한 온도차에너지를 동절기에는 히트펌프의 증발기 가열열원으로, 하절기에는 응축기의 냉각열원으로 이용하면 공기를 열원으로 한 히트펌프(EHP 등)에 비해 고효율로 냉온열을 제조하여, 건물 또는 지역열원으로 이용할 수 있다. Therefore, when the temperature difference energy is used as a heat source for heating the evaporator of the heat pump in the winter season and as a cooling heat source for the condenser in the summer season, the hot and cold heat is produced with high efficiency as compared with the heat pump (EHP etc.) .

온도차에너지 즉, 미활용에너지는 기존의 냉난방시스템에 비해 에너지절약은 물로, 도시 및 지구환경 개선, 전력평준화 효과 등을 기대할 수 있다. 기존의 냉난방시스템에 비해 이산화탄소 발생량을 40~60%정도 줄일 수 있고, 질소산화물(NOx)의 생성을 60~80% 정도 줄일 수 있다.Compared with the existing heating and cooling system, the energy saving of the temperature difference energy, that is, the unused energy, is expected to be water, the improvement of the urban and global environment, and the power leveling effect. Compared with conventional heating and cooling systems, the amount of carbon dioxide can be reduced by 40 ~ 60% and the production of NOx by 60 ~ 80%.

또한 온도차에너지인 지표수 및 해수의 경우에는 다른 열원과 달리 풍부한 부존량을 가지고 있기 때문에 이용기술의 발전과 더불어 온도차에너지를 열원으로 사용하는 히트펌프 시스템의 보급이 증가될 것으로 예상된다.In addition, surface water and surface water, which are temperature difference energy, have abundant amount unlike other heat sources. Therefore, it is expected that the heat pump system using temperature difference energy as a heat source will be increased along with development of utilization technology.

그러나 미활용에너지를 실제적으로 이용하는 데에는 열의 회수 등의 기술적 과제가 존재하고, 이러한 미활용에너지를 적용할 수 있는 각종 기술적 과제가 요구되고 있는 실정이다.However, there are technical problems such as the recovery of heat in actual use of unused energy, and various technical problems that can apply such unused energy are required.

이러한 요구에 부응하기 위해 본 출원인에 의해 국내특허등록 10-1055350호(관정형 히트펌프 시스템)가 출원되어 등록되었다.In order to meet such a demand, the present applicant has filed and registered with the Korean Patent Registration No. 10-1055350 (a conventional type heat pump system).

도 1 및 2에 도시된 바와 같이 상기 관정형 히트펌프 시스템(10)은 관정(110)과, 심정 펌프(120)와, 히트 펌프(130)로 이루어진다. 도면중 미설명 부호인 101은 펌프이다.As shown in FIGS. 1 and 2, the tubular heat pump system 10 includes a tube 110, a heart pump 120, and a heat pump 130. In the drawing, reference numeral 101 denotes a pump.

먼저, 관정(110)은 지하수가 유입되도록 지표면에서 수직으로 암반층까지 형성된다.First, the canal 110 is formed from the ground surface to the rock layer vertically so that groundwater can be introduced.

관정(110)은 외부 케이싱(111)과, 내부 케이싱(113)과, 물 배출 관로(115)와, 물 유입 관로(116)로 구성된다.The duct 110 is constituted by an outer casing 111, an inner casing 113, a water discharge duct 115, and a water inlet duct 116.

외부 케이싱(111)은 금속 또는 합성 수지 재질로 내부가 중공상의 "T"자 형태로 형성되어 지표면에서 암반층까지 수직으로 관입된다. 이때, 외부 케이싱(111)은 지하수가 내부로 유입시 이물질을 걸러 내도록 이중겹으로 형성되고, 내외측면에 각각 복수의 제 1유입공(111a)이 형성된다. 또한, 제 1유입공(111a)은 토사 등의 유입을 차단하도록 내외측이 상호 비대칭되는 것이 바람직한다. 또, 외부 케이싱(111)은 선택에 따라 내측면에 백 필터(미도시)를 구비할 수도 있고, 이중겹 내부에 필터를 구비할 수도 있다.The outer casing 111 is made of metal or synthetic resin, and the inside is formed in a hollow "T" shape, penetrating vertically from the surface to the rock layer. At this time, the outer casing 111 is formed in a double layer so as to filter out foreign substances when the groundwater flows into the inside, and a plurality of first inlet holes 111a are formed on the inner and outer sides. It is preferable that the first inlet holes 111a are mutually asymmetric in the inside and the outside so as to block the inflow of gravel and the like. In addition, the outer casing 111 may have a bag filter (not shown) on its inner surface depending on the selection, or a filter may be provided inside the inner bag.

내부 케이싱(113)은 금속 또는 합성 수지 재질로 내부가 중공상으로 형성되되, 외부 케이싱보다 작은 관경을 가지며 외부 케이싱(111) 내부에 설치된다. 이때, 내부 케이싱(113)은 지하수가 내부로 유입시 이물질을 걸러 내도록 이중겹으로 형성되고, 내외측면에 각각 복수의 제 2유입공(113a)이 형성된다. 또한, 제 2유입공(113a)은 토사 등의 유입을 차단하도록 내외측이 상호 비대칭되는 것이 바람직한다. 또, 내부 케이싱(113)은 선택에 따라 내측면에 백 필터(미도시)를 구비할 수도 있고, 이중겹 내부에 필터를 구비할 수도 있다.The inner casing 113 is made of a metal or a synthetic resin and has a hollow inside and is installed inside the outer casing 111 with a smaller diameter than the outer casing. At this time, the inner casing 113 is formed in a double layer so as to filter out foreign substances when the groundwater flows into the inside, and a plurality of second inflow holes 113a are formed on the inner and outer sides, respectively. In addition, it is preferable that the second inlet holes 113a are mutually asymmetric on the inside and the outside so as to block the inflow of the gravel-like material. In addition, the inner casing 113 may have a bag filter (not shown) on its inner surface depending on the selection, or a filter may be provided in the inner fold of the inner casing 113.

물 배출 관로(115)는 내부 케이싱(113)의 중앙부에 수직으로 설치되고, 일단에 하기에서 설명할 심정 펌프(120)가 연결되고, 타단에 하기에서 설명할 히트 펌프(130)가 연결된다.The water discharge pipe 115 is vertically installed at a central portion of the inner casing 113 and connected to a heart pump 120 to be described later at one end and a heat pump 130 to be described later at the other end.

물 유입 관로(116)는 외부 케이싱(111)의 일측에 수직으로 설치되고, 일단에 히트 펌프(130)가 연결되어 히트 펌프(130)에서 배출되는 물을 외부 케이싱(111)으로 배출하여 물을 순환시킨다.The water inflow conduit 116 is vertically installed on one side of the outer casing 111 and connected to a heat pump 130 at one end to discharge water discharged from the heat pump 130 to the outer casing 111, Circulate.

한편, 관정(110)은 한 번 설치하며, 내부에 설치되는 심정펌프(120)를 제외하고는 유지보수를 할 수 없는 데, 지하수가 유입되어 외부 케이싱(111)의 제 1유입공(111a) 및 내부 케이싱(113)의 제 2유입공(113a)이 막힐 경우에는 유량변하에 따른 효율 및 시스템 운영에 문제가 발생할 수 있다.The water tub 110 is installed once and can not be maintained except for the heart pump 120 installed inside. The ground water flows into the first inlet 111a of the outer casing 111, And the second inflow hole (113a) of the inner casing (113) are clogged, there is a problem in efficiency and system operation depending on the change in the flow rate.

그리하여, 외부 케이싱(111)과 내부 케이싱(113) 사이에 외부 케이싱(111)의 제 1유입공(111a) 및 내부 케이싱(113)의 제 2유입공(113a)의 이물질을 고압수 또는 압축 공기를 통해 제거하도록 측면에 복수의 배출공(117a)이 형성된 이물질 제거 관로(117)와, 이물질 제거 관로(117)를 통해 고압수 또는 압축 공기를 배출하는 이물질 제거 수단(119)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 여기에서, 이물질 제거 수단(119)은 압축 공기를 배출하는 컴프레셔 또는 고압수를 배출하는 고압펌프이다. 또한, 외부 케이싱(111)과 내부 케이싱(113) 사이에 여과 사리(콩자갈)을 충진할 수 있다.The first inlet hole 111a of the outer casing 111 and the second inlet hole 113a of the inner casing 113 are connected to each other between the outer casing 111 and the inner casing 113 by high- And a foreign matter removing unit 119 for discharging high-pressure water or compressed air through the foreign matter removing duct 117. The foreign matter removing unit 117 is provided with a plurality of discharge holes 117a on the side surface desirable. Here, the foreign substance removing means 119 is a high-pressure pump for discharging compressed air or high-pressure water for discharging compressed air. In addition, filter saris (soybean gravel) can be filled between the outer casing 111 and the inner casing 113.

그리고, 심정 펌프(120)는 물 배출 관로(115)의 끝단에 설치되어 관정(110) 내에 집수된 지하수를 히트 펌프(130)로 공급한다. 이때, 심정 펌프(120)의 설치 위치는 집수된 지하수의 수위 하단에 위치하고, 선택에 따라 별도의 위치 조절 장치(미도시)를 이용하여 관리자가 위치를 조절할 수도 있다.The heartbeat pump 120 is installed at the end of the water discharge pipe 115 to supply the groundwater collected in the tube 110 to the heat pump 130. At this time, the installation position of the heartbeat pump 120 is located at the lower end of the water level of the collected groundwater, and the administrator can adjust the position using a separate position adjusting device (not shown).

또한, 히트 펌프(130)는 증발기(131), 응축기(133), 압축기(135), 팽창변(137), 사방밸브(139)를 구비하는 통상의 히트 펌프가 적용되고, 물 배출 관로(115)를 통해 심정 펌프(120)로부터 공급되는 지하수를 이용하여 냉난방수를 생산하고, 열교환이 이루어진 지하수를 물 유입 관로(116)를 통해 관정(110)으로 배출시킨다.The heat pump 130 is applied with a conventional heat pump including an evaporator 131, a condenser 133, a compressor 135, an expansion valve 137 and a four-way valve 139, And the groundwater that has undergone the heat exchange is discharged to the vessel 110 through the water inflow conduit 116.

그러나, 이러한 종래의 관정형 히트펌프 시스템은 내부 케이싱을 설치시 외부 충격에 의해 유입공 형성 위치 상부에서 크랙이 발생하는 경우 물이 크랙을 통해 유입되어 곧바로 심정 펌프를 통해 배출되기 때문에 열교환이 이루어지지 않아 실제 냉방 또는 난방이 이루어지지 않는 문제점이 있다.However, in such a conventional tubular heat pump system, when a crack occurs at the upper portion of the inflow hole due to an external impact when the internal casing is installed, water flows through the cracks and is immediately discharged through the heart pump. There is a problem that actual cooling or heating is not performed.

국내특허등록 10-1055350호Domestic patent registration 10-1055350

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 암반층에 관정을 형성한 후 관정 내부에 케이싱을 설치하여 케이싱 내부로 지하수가 유입되도록 하고, 케이싱 내부에 자화사리를 충진한 상태에서 히트펌프에서 회수된 물을 파이프를 통해 케이싱 하단으로 공급하여 열교환이 이루어지도록 하고, 열교환된 물을 심정 펌프를 통해 히트펌프로 공급하여 히트펌프의 냉난방 열원으로 사용하도록 하는 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for recovering water from a heat pump, And the heat exchanged water is supplied to the heat pump through a heart pump to be used as a heat source for heating and cooling the heat pump and a tubular type heat which is easy to remove foreign matter Pump system.

또한, 본 고안은 관정의 자화사리에 부착되는 이물질에 의해 관정이 막혀 유량이 80% 미만으로 감소하는 경우 압축공기 또는 고압수 또는 압축공기와 고압수를 자화사리에 분사하여 이물질을 제거함으로써 시스템 운영시 안정적으로 운영할 수 있도록 하는 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.When the flow rate is reduced to less than 80% due to a foreign matter adhering to the magnetized sludge of the tank, the compressed air or high pressure water or compressed air and high pressure water are sprayed on the magnetized sludge to remove foreign matter. The present invention has another object to provide a tubular heat pump system that is easy to install and operate to remove dust,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은,According to an aspect of the present invention,

지하수가 유입되도록 지면에 수직으로 형성되는 관정과; 상기 관정의 내부에서 수직으로 설치되는 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 충진되는 자화사리와; 상기 케이싱에 집수된 물을 배출하는 심정 펌프와; 상기 케이싱의 일측에서 수직으로 설치되는 파이프; 및 상기 심정 펌프를 통해 공급되는 물을 이용하여 냉난방수를 생산하여 부하측의 냉난방을 수행하고, 열교환이 이루어진 물을 상기 파이프를 통해 상기 케이싱 내부로 재투입하는 히트 펌프; 및 상기 자화사리에 부착된 이물질을 고압수 또는 압축 공기중 선택된 어느 하나 이상을 이용하여 제거하도록 상기 파이프에 고압수 또는 압축 공기중 선택된 어느 하나 이상을 공급하는 이물질 제거 수단을 더 포함한다.A tunnel formed vertically on the ground to allow groundwater to enter; A casing vertically installed inside the vessel; A magnetizing sphere filled in the casing; A heart pump for discharging the water collected in the casing; A pipe vertically installed at one side of the casing; And a heat pump that generates cooling and heating water by using water supplied through the heart pump and performs cooling and heating on the load side and re-introduces heat-exchanged water into the casing through the pipe; And foreign matter removing means for supplying at least one selected from high-pressure water or compressed air to the pipe so as to remove foreign matter adhered to the magnetized saris by using at least one selected from high-pressure water or compressed air.

여기에서, 상기 파이프는 열교환이 이루어진 물이 상기 케이싱 내부로 원활하게 공급되도록 상기 관정의 바닥으로부터 일정 거리 이격된다.Here, the pipe is spaced a certain distance from the bottom of the pipe so that heat-exchanged water is smoothly supplied into the casing.

여기에서 또한, 상기 케이싱은 상기 자화사리의 이탈을 방지하도록 상단에 메쉬망이 구비된다.Here, the casing is provided with a mesh network at its upper end to prevent the magnetization sari from coming off.

여기에서 또, 상기 히트 펌프는 증발기 입구와 출구의 차압을 감지하여 유량이 80% 미만으로 감소되는 차압 이하로 걸리면 상기 이물질 제거 수단을 동작시키는 차압 감지 수단을 더 구비한다.Here, the heat pump further includes differential pressure detecting means for detecting the differential pressure between the inlet and outlet of the evaporator and operating the foreign substance removing means when the flow rate is lower than a differential pressure which is reduced to less than 80%.

상기와 같이 구성되는 본 고안인 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템에 따르면, 암반층에 관정을 형성한 후 관정 내부에 케이싱을 설치하여 케이싱 내부로 지하수가 유입되도록 하고, 케이싱 내부에 자화사리를 충진한 상태에서 히트펌프에서 회수된 물을 파이프를 통해 케이싱 하단으로 공급하여 열교환이 이루어지도록 하고, 열교환된 물을 심정 펌프를 통해 히트펌프로 공급하여 히트펌프의 냉난방 열원으로 사용할 수 있다.According to the present invention, which is constructed as described above, and a tubular heat pump system that facilitates removal of foreign matter, a casing is installed in the inner wall of the casing after forming a bathtub in the rock layer to allow groundwater to flow into the casing, The water recovered from the heat pump is supplied to the lower end of the casing through the pipe in the state of filling the magnetized saris so that the heat exchange is performed and the heat exchanged water is supplied to the heat pump through the heart pump to be used as the heat source for heating and cooling the heat pump .

또한, 본 고안에 따르면 관정의 자화사리에 부착되는 이물질에 의해 관정이 막혀 유량이 80% 미만으로 감소하는 경우 압축공기 또는 고압수 또는 압축공기와 고압수를 자화사리에 분사하여 이물질을 제거함으로써 시스템 운영시 안정적으로 운영할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the flow rate is reduced to less than 80% due to the foreign matter adhering to the magnetization of the tube, the compressed air or the high pressure water or the compressed air and the high pressure water are sprayed on the magnetized syringe, It can be operated stably during operation.

도 1 및 도 2는 종래의 관정형 히트펌프 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 고안에 따른 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 설명도이다.
도 4는 본 고안에 따른 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템의 냉방 과정을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 본 고안에 따른 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템의 난방 과정을 설명하기 위한 설명도이다.
Figures 1 and 2 are schematic diagrams of a conventional tubular heat pump system.
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the configuration of a tubular heat pump system which is easy to install and remove foreign matter according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a cooling process of a tubular heat pump system that is easy to install and remove foreign matter according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view for explaining the heating process of the tubular heat pump system which is easy to install and remove foreign matter according to the present invention.

이하, 본 고안에 따른 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a configuration of a conventional heat pump system that facilitates installation and removal of foreign matter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 고안에서의 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.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention of the user, the intention of the operator, or the customs. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 3은 본 고안에 따른 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 설명도이다.FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the configuration of a tubular heat pump system which is easy to install and remove foreign matter according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템(1)은 관정(10)과, 케이싱(20)과, 자화사리(30)와, 심정 펌프(40)와, 파이프(50)와, 히트 펌프(60)와, 이물질 제거 수단(80)로 구성된다.Referring to FIG. 3, a tubular heat pump system 1 that facilitates installation and removal of foreign matter according to the present invention includes a tubular casing 10, a casing 20, a magnetizing sash 30, a heart pump 40 , A pipe (50), a heat pump (60), and a foreign substance removing means (80).

먼저, 관정(10)은 지하수가 유입되도록 지표면에서 수직으로 암반층까지 형성된다.
First, the canopy 10 is formed from the ground surface to the rock layer vertically so that groundwater can be introduced.

그리고, 케이싱(20)은 금속 또는 합성수지 재질로 내부가 중공상으로 형성되어 지표면에서 암반층까지 수직으로 관입된다. 여기에서, 케이싱(20)은 하기에서 설명할 자화사리(30)의 이탈을 방지하도록 상단에 메쉬망(21)이 구비되는 것이 바람직하다.
The casing 20 is made of metal or synthetic resin, and the inside is formed into a hollow shape, and is vertically penetrated from the ground surface to the rock layer. Here, it is preferable that the casing 20 is provided with a mesh net 21 at its upper end to prevent the magnetization sari 30 from being separated from the below-described case.

또한, 자화사리(30)는 콩자갈로서, 케이싱(20)의 내부에 충진되어 이물질을 여과한다.
The magnetized sari 30 is filled with soybean gravel in the casing 20 to filter out foreign matter.

또, 심정 펌프(40)는 케이싱(20) 내부에 설치되어 케이싱(20) 내에 집수된 지하수를 하기에서 설명할 히트 펌프(60)로 공급한다. 이때, 심정 펌프(40)의 설치 위치는 집수된 지하수의 수위 하단에 위치하고, 선택에 따라 별도의 위치 조절 장치(미도시)를 이용하여 관리자가 위치를 조절할 수도 있다.
The heartbeat pump 40 is installed in the casing 20 and supplies groundwater collected in the casing 20 to a heat pump 60 to be described later. At this time, the installation position of the heartbeat pump 40 is located at the lower end of the water level of the collected groundwater, and the administrator can adjust the position by using a separate position adjusting device (not shown).

한편, 파이프(50)는 금속 또는 합성수지 재질로 내부가 중공상으로 형성되어 케이싱(20)의 일측에서 수직으로 설치되어 히트펌프(60)에서 배출되는 열교환이 이루어진 물을 케이싱(20) 하단으로 공급한다. 여기에서, 파이프(50)는 열교환이 이루어진 물이 케이싱(20) 내부로 원활하게 공급되도록 관정(10)의 바닥으로부터 일정 거리 이격된다.
The pipe 50 is formed of a metal or a synthetic resin and has a hollow inside so as to be vertically installed at one side of the casing 20 to supply heat-exchanged water discharged from the heat pump 60 to the lower end of the casing 20 do. Here, the pipe 50 is spaced a certain distance from the bottom of the vessel 10 so that the heat-exchanged water is smoothly supplied into the casing 20. [

그리고, 히트펌프(60)는 증발기(61), 응축기(63), 압축기(65), 팽창변(67)을 구비하는 통상의 히트 펌프가 적용되고, 심정펌프(40)로부터 공급되는 지하수를 이용하여 냉난방수를 생산하고, 열교환이 이루어진 물을 파이프(50)를 통해 케이싱(20) 하단으로 배출시켜 케이싱(20) 내부의 지하수와 열교환시키는 것이 바람직하다. 여기에서, 히트 펌프(60)는 증발기(61) 입구와 출구의 차압을 감지하여 유량이 80% 미만으로 감소되는 차압 이하로 걸리면 이물질 제거 수단(80)을 동작시키는 차압 감지 수단(69)을 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 차압 감지 수단(69)은 압력계, 압력 스위치, 압력 센서 등이 적용될 수 있다.The heat pump 60 is a normal heat pump having an evaporator 61, a condenser 63, a compressor 65 and an expansion valve 67. The heat pump 60 uses ground water supplied from the heart pump 40 It is preferable to produce the cooling / heating water, and heat-exchanged water is discharged to the lower end of the casing 20 through the pipe 50 to perform heat exchange with the groundwater in the casing 20. Here, the heat pump 60 has a differential pressure detecting means 69 for detecting the differential pressure between the inlet and the outlet of the evaporator 61 and operating the foreign substance removing means 80 when the flow rate is lower than a differential pressure which is reduced to less than 80% . At this time, a pressure gauge, a pressure switch, a pressure sensor, and the like can be applied to the differential pressure sensing means 69.

또한, 이물질 제거 수단(80)은 파이프(50)를 통해 고압수 또는 압축 공기를 배출한다. 여기에서, 이물질 제거 수단(80)은 압축 공기를 배출하는 컴프레셔 또는 고압수를 배출하는 고압펌프인 데, 도 3에서는 컴프레셔와 고압펌프가 모두 적용된 상태를 도시한 도면이고, 단독으로 각각 적용될 수 있다.
Further, the foreign substance removing means 80 discharges high-pressure water or compressed air through the pipe 50. Here, the foreign substance removing means 80 is a high-pressure pump for discharging compressed air or high-pressure water, and FIG. 3 shows a state in which both the compressor and the high-pressure pump are applied, .

이하, 본 고안에 따른 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the tubular heat pump system, which is easy to install and remove foreign matter according to the present invention, will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 고안에 따른 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템의 냉방 과정을 설명하기 위한 설명도이고, 도 5는 본 고안에 따른 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템의 난방 과정을 설명하기 위한 설명도이다.
FIG. 4 is an explanatory view for explaining a cooling process of a tubular heat pump system which is easy to install and remove foreign matter according to the present invention, FIG. 5 is a schematic view of a tubular heat pump Fig. 7 is an explanatory diagram for explaining the heating process of the system.

《냉방》"cooling"

먼저, 도 4를 참조하면 관정(10) 내부로 지하수가 유입되어 관정(10) 내부에 집수가 이루어진다.First, referring to FIG. 4, groundwater flows into the inner space 10 and is collected inside the inner space 10.

이때, 지하수는 하절기의 경우 대기온도보다 낮은 지열에 의해 대기온도보다 낮아지게 된다.At this time, the groundwater is lower than the atmospheric temperature due to the geothermal heat lower than the ambient temperature in the summer season.

이러한 상태에서 심야 시간대에 심정 펌프(40)가 동작되면 심정 펌프(40)를 통해 히트 펌프(60)의 응축기(63)로 지하수가 공급된다.When the heart pump 40 is operated in the nighttime in this state, the groundwater is supplied to the condenser 63 of the heat pump 60 through the heart pump 40.

그러면, 히트 펌프(60)의 응축기(63)에 공급된 지하수가 기체인 냉매를 응축하기 위한 냉각수 역할을 수행하고, 온도가 3~5℃정도 상승된 후 파이프(50)와 워터 펌프(90)를 통해 케이싱(20) 하단으로 배출된다. 이때, 지하수의 온도가 대기온도보다 낮기 때문에 히트펌프 효율(COP : 5.0 이상)이 우수하다.The groundwater supplied to the condenser 63 of the heat pump 60 serves as a cooling water for condensing the refrigerant which is a gas and flows through the pipe 50 and the water pump 90 after the temperature rises by 3-5 ° C., To the lower end of the casing (20). At this time, since the ground water temperature is lower than the atmospheric temperature, the heat pump efficiency (COP: 5.0 or more) is excellent.

그리고, 케이싱(20)으로 배출된 물은 다시 지하수와 열교환되어 케이싱(20)으로 유입된 후 심정 펌프(40)를 통해 히트 펌프(60)로 순환된다.The water discharged into the casing 20 is further heat-exchanged with the groundwater and flows into the casing 20, and then circulated to the heat pump 60 through the heartbeat pump 40.

한편, 자화사리(30)의 표면에 스케일이나 토사 같은 이물질로 부착되어 유량이 80% 미만으로 감소되면 차압 감지 수단(69)이 동작되어 이물질 제거 수단(80)을 동작시킨다.On the other hand, when the flow rate is reduced to less than 80% by attaching to the surface of the magnetizing saris 30 with foreign matters such as scale or soil, the differential pressure detecting means 69 operates to operate the foreign substance removing means 80.

그러면, 이물질 제거 수단(80)에서 발생된 고압수와 압축 공기가 파이프(50)의 하단을 통해 배출된다. 이때, 선택에 따라 이물질 제거 수단(80)에서 고압수 또는 압축 공기만을 공급할 수도 있다.Then, the high-pressure water and the compressed air generated by the foreign substance removing means 80 are discharged through the lower end of the pipe 50. At this time, only the high-pressure water or the compressed air may be supplied by the foreign substance removing means 80 according to the selection.

이로 인해 고압수와 압축 공기가 케이싱(20)에 충진된 자화사리(30)의 표면에 부착된 이물질을 제거한다.The high pressure water and the compressed air remove the foreign substances adhering to the surface of the magnetizing syringe 30 filled in the casing 20.

히트 펌프(60)에서 생산된 냉수(약 5℃)는 부하측에 공급하여 냉방을 수행하게 된다.
The cold water (about 5 ° C) produced by the heat pump 60 is supplied to the load side for cooling.

《난방》"heating"

먼저, 도 5를 참조하면 관정(10) 내부로 지하수가 유입되어 관정(10) 내부에 집수된다.Referring to FIG. 5, groundwater flows into the inner space 10 and is collected in the inner space 10.

이때, 지하수는 동절기의 경우 대기온도보다 높은 지열에 의해 대기온도보다 높게 유지된다.At this time, the groundwater is kept higher than the atmospheric temperature due to the geothermal heat higher than the atmospheric temperature in the winter season.

이러한 상태에서 심야 시간대에 심정 펌프(40)가 동작되면 심정 펌프(40)를 통해 히트 펌프(60)의 증발기(61)로 지하수가 공급된다.When the heart pump 40 is operated in the nighttime in this state, the groundwater is supplied to the evaporator 61 of the heat pump 60 through the heart pump 40.

그러면, 히트 펌프(60)의 증발기(61)에 공급된 지하수가 액체인 냉매를 증발하기 위한 열원 역할을 수행한 후 온도가 3~5℃정도 하강된 후 파이프(50)와 워터 펌프(90)를 통해 케이싱(20) 하단으로 배출된다. 이때, 지하수의 온도가 대기온도보다 지하수의 온도가 대기온도보다 높게 유지하기 때문에 히트펌프 효율(COP : 3.0이상)이 우수하다.The groundwater supplied to the evaporator 61 of the heat pump 60 serves as a heat source for evaporating the refrigerant that is liquid and then the temperature is lowered by about 3 to 5 DEG C and then the pipe 50 and the water pump 90 are cooled. To the lower end of the casing (20). At this time, since the groundwater temperature is kept higher than the atmospheric temperature than the atmospheric temperature, the heat pump efficiency (COP: 3.0 or more) is excellent.

히트 펌프(60)에서 생산된 온수(약 50℃)는 부하측에 공급하여 난방을 수행하게 된다.The hot water (about 50 DEG C) produced by the heat pump 60 is supplied to the load side to perform heating.

그리고, 케이싱(20)으로 배출된 물은 다시 지하수와 열교환되어 케이싱(20)으로 유입된 후 심정 펌프(40)를 통해 히트 펌프(60)로 순환된다.The water discharged into the casing 20 is further heat-exchanged with the groundwater and flows into the casing 20, and then circulated to the heat pump 60 through the heartbeat pump 40.

한편, 자화사리(30)의 표면에 스케일이나 토사 같은 이물질로 부착되어 유량이 80% 미만으로 감소되면 차압 감지 수단(69)이 동작되어 이물질 제거 수단(80)을 동작시킨다.On the other hand, when the flow rate is reduced to less than 80% by attaching to the surface of the magnetizing saris 30 with foreign matters such as scale or soil, the differential pressure detecting means 69 operates to operate the foreign substance removing means 80.

그러면, 이물질 제거 수단(80)에서 발생된 고압수와 압축 공기가 파이프(50)의 하단을 통해 배출된다. 이때, 선택에 따라 이물질 제거 수단(80)에서 고압수 또는 압축 공기만을 공급할 수도 있다.Then, the high-pressure water and the compressed air generated by the foreign substance removing means 80 are discharged through the lower end of the pipe 50. At this time, only the high-pressure water or the compressed air may be supplied by the foreign substance removing means 80 according to the selection.

이로 인해 고압수와 압축 공기가 케이싱(20)에 충진된 자화사리(30)의 표면에 부착된 이물질을 제거한다.The high pressure water and the compressed air remove the foreign substances adhering to the surface of the magnetizing syringe 30 filled in the casing 20.

본 고안은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 고안의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 고안은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be variously modified and can take various forms, and the detailed description of the present invention only describes specific embodiments thereof. It is to be understood, however, that the appended claims are not to be interpreted as limited to the specific forms set forth in the detailed description, but rather are to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

10 : 관정 20 : 케이싱
30 : 자화사리 40 : 심정 펌프
50 : 파이프 60 : 히트 펌프
70 : 이물질 제거 파이프 80 : 이물질 제거 수단
10: casing 20: casing
30: magnetized sieve 40: heart pump
50: pipe 60: heat pump
70: foreign matter removing pipe 80: foreign matter removing means

Claims (4)

지하수가 유입되도록 지면에 수직으로 형성되는 관정과;
상기 관정의 내부에서 수직으로 설치되고, 상단에 메쉬망이 구비되는 케이싱과;
상기 케이싱 내부에 충진되어 상기 메쉬망에 의해 이탈이 방지되는 자화사리와;
상기 케이싱에 집수된 물을 배출하는 심정 펌프와;
상기 케이싱의 일측에서 수직으로 설치되고, 열교환이 이루어진 물이 상기 케이싱 내부로 원활하게 공급되도록 상기 관정의 바닥으로부터 일정 거리 이격되는 파이프; 및
상기 심정 펌프를 통해 공급되는 물을 이용하여 냉난방수를 생산하여 부하측의 냉난방을 수행하고, 열교환이 이루어진 물을 상기 파이프를 통해 상기 케이싱 내부로 재투입하는 히트 펌프; 및
상기 자화사리에 부착된 이물질을 고압수 또는 압축 공기중 선택된 어느 하나 이상을 이용하여 제거하도록 상기 파이프에 고압수 또는 압축 공기중 선택된 어느 하나 이상을 공급하는 이물질 제거 수단을 포함하며,
상기 히트 펌프는,
압력계, 압력 스위치, 압력 센서중 어느 하나가 적용되고, 증발기 입구와 출구의 차압을 감지하여 유량이 80% 미만으로 감소되는 차압 이하로 걸리면 상기 이물질 제거 수단을 동작시키는 차압 감지 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 설치 운용 및 이물질 제거가 용이한 관정형 히트펌프 시스템.
A tunnel formed vertically on the ground to allow groundwater to enter;
A casing vertically installed in the vessel and having a mesh network at an upper end thereof;
A magnetized sphere filled in the casing and prevented from being separated by the mesh network;
A heart pump for discharging the water collected in the casing;
A pipe vertically installed at one side of the casing and spaced a certain distance from the bottom of the vessel so that heat exchanged water is smoothly supplied into the casing; And
A heat pump that generates cooling and heating water by using water supplied through the heart pump, performs cooling and heating on the load side, and re-introduces heat-exchanged water into the casing through the pipe; And
And foreign matter removing means for supplying at least one selected from high-pressure water or compressed air to the pipe so as to remove foreign matter adhered to the magnetized saris by using at least one selected from high-pressure water or compressed air,
The heat pump includes:
And a differential pressure detecting means for operating the foreign substance removing means when any one of a pressure gauge, a pressure switch and a pressure sensor is applied and the pressure difference between the inlet and the outlet of the evaporator is detected and the flow rate is lower than a differential pressure lower than 80% It is easy to install and remove foreign matter.
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