KR20070035966A - Pipe transfer geothermy and ground water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지하수 및 지열 이송용 파이프 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe apparatus for groundwater and geothermal heat transfer.
본 발명은 이를 위해 수중펌프가 내장 설치되게 직경이 넓게 형성된 모터보호관(10b); 상기 모터보호관의 상하단에 연이어 다수개가 설치되며, 지하수공의 유지관리를 위해 인양 및 제거할 수 있도록 한 파이프(10); 및 상기 모터보호관과 각각의 파이프의 사이에 설치되어 상호 연결 및 기밀을 유지시키는 연결수단(20);으로 구비되어 구성된다.The present invention for this purpose motor protection tube (10b) is formed wide in diameter so that the submersible pump is built-in; A plurality of pipes 10 which are installed in the upper and lower ends of the motor protection tube so as to be lifted and removed for maintenance of groundwater; And connecting means 20 installed between the motor protection tube and each pipe to maintain interconnection and airtightness.
상기와 같이 구성된 본 발명은 일정한 온도의 지하수 및 지열을 보다 효과적으로 지상으로 끌어올릴 수 있도록 한 파이프 장치를 제공하는 것으로, 특히 다수의 파이프를 연결수단을 통해 연이어 반복 연결하여 사용할 수 있도록 하여 지하수공 내부를 주기적으로 청소가 가능토록 함은 물론 공내 시설물의 유지관리가 용이하도록 한 것이고, 또한 파이프가 내식성과 내수성이 우수하고 녹 발생 및 스케일(물때)의 부착이 없도록 한 것이며, 더하여 이물질투입방지수단에 의해 지하수 내부로 각종 이물질의 투입을 방지하도록 한 것이고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.The present invention configured as described above is to provide a pipe device that can raise the groundwater and geothermal heat of a certain temperature more effectively to the ground, in particular to allow a plurality of pipes to be connected in succession through the connecting means in the groundwater hole inside It is to make it possible to clean periodically, and to make it easy to maintain and maintain the facilities of the facility. Also, the pipe has excellent corrosion resistance and water resistance, and prevents rust and scale (water) from being attached. This is to prevent the introduction of various foreign substances into the groundwater, thereby significantly improving the quality and reliability of the product to allow consumers to plant a good image.
파이프, 모터보호관, 연결수단, 이물질투입방지수단. Pipes, motor protection pipes, connecting means, foreign matter prevention means.
Description
도 1 은 종래 지하수 및 지열 이송용 파이프의 설치 상태 구성도.1 is a configuration diagram installation state of the conventional groundwater and geothermal heat transfer pipe.
도 2 는 본 발명에 적용된 지하수 및 지열 이송용 파이프 장치의 설치 상태 2 is an installation state of the groundwater and geothermal heat transfer pipe apparatus applied to the present invention
구성도. Diagram.
도 3 은 본 발명에 적용된 지하수 및 지열 이송용 파이프 장치의 요부 분해 3 is a main decomposition of the groundwater and geothermal heat transfer pipe apparatus applied to the present invention
사시도. Perspective view.
도 4 는 본 발명에 적용된 지하수 및 지열 이송용 파이프 장치의 결합 상태 4 is a combined state of the groundwater and geothermal heat transfer pipe apparatus applied to the present invention
요부 확대 단면도. Lumbar enlargement section.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 파이프 20: 연결수단10: pipe 20: connecting means
22: 요홈 23: 패킹22: groove 23: packing
24: 돌기 30: 이물질투입방지수단24: projection 30: foreign material injection prevention means
본 발명은 지하수 및 지열 이송용 파이프 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정한 온도의 지하수 및 지열을 보다 효과적으로 지상으로 끌어올릴 수 있도록 한 파이프 장치를 제공하는 것으로, 특히 다수의 파이프를 연결수단을 통해 연이어 반복 연결하여 사용할 수 있도록 하여 지하수공 내부를 주기적으로 청소가 가능토록 함은 물론 공내 시설물의 유지관리가 용이하도록 한 것이고, 또한 파이프가 내식성과 내수성이 우수하고 녹 발생 및 스케일(물때)의 부착이 없도록 한 것이며, 더하여 이물질투입방지수단에 의해 지하수 내부로 각종 이물질의 투입을 방지하도록 한 것이고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a pipe device for groundwater and geothermal heat transfer, and more particularly, to provide a pipe device to more effectively raise the groundwater and geothermal heat of a constant temperature to the ground, in particular through the connecting means a plurality of pipes It is possible to connect and use it repeatedly, so that the inside of the groundwater hole can be cleaned periodically, and the maintenance of the facilities inside the facility is easy.In addition, the pipe has excellent corrosion resistance and water resistance, rust and scale In addition, it is to prevent the introduction of various foreign matters into the groundwater by means of the foreign matter injection prevention means, thereby significantly improving the quality and reliability of the product to allow consumers to plant a good image.
주지하다시피 지하수[地下水; ground water]는 지표수에 대하여 지하에 있는 물이고, 지열[地熱; geothermy]은 지구 내부에서 표면을 거쳐 외부로 유출되는 열량(熱量)을 말하는 것으로, 특히 지열은 지구의 전 표면에서 외부로 방출되는데, 양은 지역적으로 크게 다르지만 평균 10-6 cal/㎡·sec이며, 화산지대에서는 높은 값을 보인다. 유출방법은 열전도에 의한 것과, 가스·온수 및 화산분출물 등에 의한 것이 있다. 뉴질랜드·이탈리아·일본 등 지각열류량(地殼熱流量)이 많은 곳에서는 지열에너지를 발전(發電)에 이용하기도 한다. 또한 지열은 지각 내에 부존하는 방사성물질이 자연붕괴할 때 발생되는 열에너지를 근원으로 한다. 한편, 철·니켈이 녹아 있는 고온의 지구 중심부에서는 맨틀이 열절연작용(熱絶緣作用)을 하기 때문에 열이 거의 지표로 방출되지 못한다. 상기 지열을 적절하게 이용하는 것은 환경적인 측면에서도 꽤 유리하다. 이산화탄소 배출도 별로 없고 오염물질도 거의 나오지 않는다. 그리고 지열은 직접적인 난방, 전력생산, 열펌프를 통한 난방과 냉방, 제조용 열 등 여러 가지 형태로 이용될 수 있다.As is well known, groundwater [地下水; ground water is underground water with respect to surface water, and geothermal [地 熱; geothermy] refers to the amount of heat released from the inside of the earth to the outside through the surface. Geothermal heat is emitted from the entire surface of the earth to the outside. Higher value in the zone. The outflow methods are based on heat conduction, gas, hot water and volcanic eruptions. Geothermal energy is often used for power generation in places where there is a large amount of crustal heat, such as New Zealand, Italy and Japan. Geothermal heat is also based on the thermal energy generated by the natural collapse of radioactive materials in the earth's crust. On the other hand, heat is hardly released to the surface because the mantle is thermally insulated in the hot earth, where iron and nickel are melted. Appropriate use of the geothermal heat is quite advantageous in terms of environment. There is little carbon dioxide emissions and few pollutants. And geothermal heat can be used in many forms, including direct heating, power generation, heating and cooling through heat pumps, and heat for manufacturing.
상기와 같은 지하수 및 지열을 이용한 열교환 구조는 종래에도 도 1 에 도시된 바와 같이 사용되고 있다.The heat exchange structure using the groundwater and the geothermal heat as described above is conventionally used as shown in FIG.
즉, 연중 온도변화가 거의 없는 지하수와 지열을 이용하기 위해 암반 내부에 관정(3)과 파이프(1)를 삽입한 후 그 관정 내부로 고여지는 지하수를 수중펌프(4)로 펌핑시켜 열교환기(6)로 열교환 후, 재차 관정 내부로 투여하여 반복 순환되도록 하여 상기 지하수와 암반과의 열교환 효율을 극대화할 수 있도록 한 것이고, 겨울철에는 암반내 지하수와의 열교환에 의해 얻어진 지열에너지를 이용하여 사용자에게 공급하고, 여름철에는 사용자의 실내에서 발생한 열을 순환되는 지하수를 통하여 땅속에 방열토록 한 것이다.(도면상 미 설명부호 2는 파이프에 형성된 구멍이고, 5는 수중펌프와 열교환기에 연결되는 순환관이다)In other words, in order to use the groundwater and geothermal heat with little temperature change throughout the year, the wells (3) and the pipes (1) are inserted into the rock, and the groundwater collected in the wells is pumped by an underwater pump (4) to exchange heat. After the heat exchange in (6), it is repeated to the inside of the well so as to be repeatedly circulated to maximize the heat exchange efficiency between the groundwater and the rock, and in winter the user by using the geothermal energy obtained by heat exchange with the groundwater in the rock In the summer, the heat generated in the user's room is radiated to the ground through the groundwater circulated (not shown in the drawing, 2 is a hole formed in the pipe, and 5 is a circulation pipe connected to the submersible pump and the heat exchanger). to be)
그러나 상기한 종래의 기술은 지하의 깊이가 깊을수록 파이프(1)의 길이를 길게 제작하여야 하는 문제점이 발생 되었고, 또한 길이가 길게 제작된 파이프를 지하에 설치하는 작업도 매우 까다롭고 어렵다는 문제점이 발생 되었다.However, the above-described conventional technology has a problem in that the length of the
또한 종래의 기술은 파이프(1)가 단순히 PVC의 재질로만 이루어지기 때문에 내식성과 내수성은 우수하나 내력에 너무 약하다는 문제점과 아울러 지하수공 내부에 자연 발생되는 이물질(암분 및 암편, 모래알갱이 등)을 제거하기 위하여 2~3년 주기로 관정청소(Air surging)를 실시해야 하므로 공내 시설물(모타펌프, 파이프, 모타전선 등)을 인양하였다가 재설치하여야 하는데 PVC파이프를 인양 및 제거를 할 수 없으므로 유지보수를 할 수 없다는 중대한 문제점이 발생되었다.In addition, the conventional technology is excellent in corrosion resistance and water resistance, but because the pipe (1) is simply made of a material of PVC, but too weak to the strength, and foreign matter (rock and rock, sand grain, etc.) naturally occurring inside the groundwater hole In order to remove it, air surging should be carried out every two to three years. Therefore, the facilities (motor pump, pipe, motor cable, etc.) must be lifted and reinstalled. PVC pipe cannot be lifted and removed. There was a serious problem of not being able to.
더하여 종래의 기술은 지하 관정 입구에 아무런 이물질 투입 방지장치가 없기 때문에 각종 이물질이 투입되어 지하수가 오염되는 문제점이 발생 되었다.In addition, the conventional technology has a problem that the groundwater is contaminated by the introduction of various foreign matters because there is no foreign matter input prevention device at the entrance of the underground well.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 다수의 파이프를 연결수단을 통해 연이어 반복 연결하여 사용하므로 일정한 온도의 지하수 및 지열을 보다 효과적으로 지상으로 끌어올려 사용할 수 있도록 함을 제1목적으로 한 것이고, 제2목적은 이는 결과적으로 다수의 파이프를 연결수단을 통해 연이어 반복 연결하여 사용할 수 있도록 하여 지하수공 내부를 주기적으로 청소가 가능토록 함은 물론 공내 시설물의 유지관리가 용이하도록 한 것이고, 제3목적은 파이프 장치의 강관 표면에 폴리에틸렌과 에폭시프라이머 그리고 개질폴리에틸렌을 코팅 처리하여 내식성과 내수성이 우수하고, 단순한 강관보다 열전도율이 현저하게 낮다는 장점과 녹 발생 및 스케일(물때)의 부착이 없도록 한 것이며, 제4목적은 지하 관정 입구에 이물질투입방지수단을 구비하여 지하수 내부로 각종 이물질의 투입을 방지하도록 한 것이고, 제5목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 지하수 및 지열 이송용 파이프 장치를 제공한다.The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, it is possible to use a plurality of pipes connected in succession through the connecting means repeatedly connected to the ground water and geothermal heat of a constant temperature more effectively to the ground The second purpose is to make it possible to use a plurality of pipes continuously and repeatedly through the connecting means, so that the inside of the groundwater can be periodically cleaned and the maintenance of the facilities inside The third purpose is to coat polyethylene, epoxy primer and modified polyethylene on the surface of the pipe of the pipe system, so that it has excellent corrosion resistance and water resistance, and has a significantly lower thermal conductivity than simple steel pipe. ), The fourth purpose is underground In order to prevent the introduction of foreign substances into the groundwater by providing the foreign material injection prevention means at the entrance, the fifth purpose is to improve the quality and reliability of the product and thereby to improve the quality and reliability of the groundwater and Provided is a pipe device for geothermal heat transfer.
이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 지하수 및 지열 이송용 파이프에 있어서, 수중펌프가 내장 설치되게 직경이 넓게 형성된 모터보호관; 상기 모터보호관의 상하단에 연이어 다수개가 설치되며, 지하수공의 유지관리를 위해 인양 및 제거할 수 있도록 한 파이프; 및 상기 모터보호관과 각각의 파이프의 사이에 설치되어 상호 연결 및 기밀을 유지시키는 연결수단;으로 구비됨을 특징으로 하는 지하수 및 지열 이송용 파이프 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a ground water and geothermal heat transfer pipe, the motor protection tube formed in a wide diameter so that the water pump is built-in; A plurality of pipes are installed consecutively at upper and lower ends of the motor protection pipe, and configured to lift and remove for maintenance of groundwater; And connection means installed between the motor protection tube and each pipe to maintain interconnection and airtightness.
이하에서는 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention for achieving this purpose are as follows.
본 발명에 적용된 지하수 및 지열 이송용 파이프 장치는 도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.Groundwater and geothermal heat transfer pipe apparatus applied to the present invention is configured as shown in Figs.
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.In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The following terms are terms set in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the producer, and their definitions should be made based on the contents throughout the specification.
먼저, 본 발명은 도 2 에 도시된 바와 같이 수중펌프(4)가 내장 설치되게 직경이 넓게 형성된 모터보호관(10b)과, 상기 모터보호관의 상하단에 연이어 다수개 가 설치되며, 지하수공의 유지관리를 위해 인양 및 제거할 수 있도록 한 파이프(10) 및 상기 모터보호관(10b)과 각각의 파이프(10)의 사이에 설치되어 상호 연결 및 기밀을 유지시키는 연결수단(20)으로 구비된다.First, as shown in FIG. 2, the present invention has a
그리고 이때 상기 연결수단(20)은, 도 3 에 도시된 바와 같이 일정 간격으로 다수의 통공(25)이 형성되고 양단에는 돌기(24)가 돌출 형성된 패킹(23)과, 상기 패킹(23)의 양측에 파이프(10)가 맞대어 설치되되 이 맞닿은 파이프(10)에는 돌기(24)가 삽입되게 요홈(22)이 형성되고, 외측에 일정 간격으로 다수개 형성된 체결공(21)과 상기 통공(25)에는 볼트(26)가 끼워진 후 너트(27)가 체결 설치되어 연결수단(20)이 결합된다.At this time, the
또한 본 발명에 적용된 상기 파이프(10)는, 도 4 의 확대 도면에서와 같이 강관(10a)의 외주면에 에폭시프라이머(13)와 개질폴리에틸렌(14) 그리고 폴리에틸렌(12)이 순차적으로 코팅되고, 내주면에는 개질폴리에틸렌(14)이 코팅되어 이루어진다.In addition, the
더하여 상기 파이프(10)의 외주면에는 관정의 내부로 이물질이 유입됨을 방지하는 이물질투입방지수단(30)이 구비되는 것으로, 이때 상기 이물질투입방지수단(30)은, 액체나 기체 속의 이물(異物)을 걸러 내는 필터(filter)로 이루어짐을 특징으로 한다.In addition, the outer circumferential surface of the
도면상 미 설명부호 11은 파이프에 형성된 구멍이고, 3은 관정이고, 5는 수중펌프와 열교환기에 연결되는 순환관이다.In the drawings,
한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.On the other hand, the present invention may be variously modified and may take various forms in applying the above configuration.
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.And it is to be understood that the invention is not limited to the specific forms referred to in the above description, but rather includes all modifications, equivalents and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood that.
상기와 같이 구성된 본 발명 지하수 및 지열 이송용 파이프 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operational effects of the present invention ground water and geothermal heat transfer pipe device configured as described above are as follows.
우선, 본 발명은 도 1 에 도시된 바와 같이 지하수 및 지열이 구멍(11)을 통해 파이프(10)의 내부로 유입되면, 수중펌프(4)가 순환관(5)을 통해 열교환기(6)의 내부로 유입시킨 후 열교환이 이루어지면 다시 관정의 내부로 배출시키고, 이러한 과정이 반복되면서 지하수 및 지열을 이용한 열교환 시스템이 운영된다.First, when the groundwater and geothermal heat is introduced into the
상기와 같은 과정에서 본 발명은 다수의 파이프(10)를 연결수단(20)을 통해 연이어 반복 연결하여 사용하므로 일정한 온도의 지하수 및 지열을 보다 효과적으로 지상으로 끌어올려 사용할 수 있도록 한 것이고, 또한 파이프(10)의 강관 표면에 폴리에틸렌(12)과 에폭시프라이머(13) 그리고 개질폴리에틸렌(14)을 코팅 처리하여 내식성과 내수성이 우수하고 녹 발생 및 스케일(물때)의 부착이 없도록 한 것이며, 또한 지하 관정 입구에 이물질투입방지수단(30)을 구비하여 지하수 내부로 각종 이물질의 투입을 방지하도록 한 것이다.In the above process, the present invention uses a plurality of
이를 보다 상세히 설명하면, 본 발명은 하단에 구멍(11)이 형성된 파이프(10)를 최하단에 위치시킨 후 그 위로 구멍이 없는 다수의 파이프(10)를 순차적으로 연결수단(20)을 통해 연결시킨 후 지하 내부에 위치시킨다. 이때 상기 파이프(10)와 파이프(10)의 적소에는 수중펌프(4)를 내장 설치하는 모터보호관(10b)이 설치됨은 물론이다.In more detail, in the present invention, the
상기와 같이 다수의 파이프(10)를 연결수단(20)을 통해 연결 설치함으로 인해 지하의 깊이에 따라 아무런 영향을 받지 않고 용이하게 파이프(10)를 연결 설치할 수 있게 되고, 이는 결과적으로 시공성과 작업 진행속도를 진척시킬 수 있게 되고, 특히 다수의 파이프(10)를 연결수단(20)을 통해 연이어 반복 연결하여 사용할 수 있도록 하여 지하수공 내부를 주기적으로 청소가 가능토록 함은 물론 공내 시설물의 유지관리가 용이하도록 한 것이다.By connecting the plurality of
그리고 상기 연결수단(20)은 파이프(10)와 파이프(10)의 사이에 구비되는 패킹(23)에 의해 기밀을 유지시키게 되고, 특히 패킹(23)의 양단에 돌출된 돌기(24)가 요홈(22)에 끼워진 상태로 볼트(26)와 너트(27)가 상호 체결됨으로 인해 더욱 연결수단(20)이 긴밀하게 밀착됨으로 인해 기밀성과 수밀성을 유지시키는 효과를 얻게 된다.And the
또한 본 발명은 강관(10a)의 표면에 폴리에틸렌(12)과 에폭시프라이머(13) 그리고 개질폴리에틸렌(14)을 코팅 처리하여 내식성과 내수성이 우수하고 녹 발생 및 스케일(물때)의 부착이 없도록 한 것으로, 기계, 물리적인 면에서 뛰어난 효과를 기대할 수 있게 된다.In addition, the present invention by coating the polyethylene (12), epoxy primer (13) and modified polyethylene (14) on the surface of the steel pipe (10a) to be excellent in corrosion resistance and water resistance, there is no rust generation and adhesion of scale (scale) In addition, it can be expected to have an excellent effect on the mechanical, physical, and physical aspects.
상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 다수의 파이프를 연결수단을 통해 연이어 반복 연결하여 사용하므로 일정한 온도의 지하수 및 지열을 보다 효과적으로 지상으로 끌어올려 사용할 수 있도록 한 것으로, 이는 결과적으로 다수의 파이프를 연결수단을 통해 연이어 반복 연결하여 사용할 수 있도록 하여 지하수공 내부를 주기적으로 청소가 가능토록 함은 물론 공내 시설물의 유지관리가 용이하도록 한 것이고, 또한 파이프 장치의 강관 표면에 폴리에틸렌과 에폭시프라이머 그리고 개질폴리에틸렌을 코팅 처리하여 내식성과 내수성이 우수하고, 단순한 강관보다 열전도율이 현저하게 낮다는 장점과 녹 발생 및 스케일(물때)의 부착이 없도록 한 것이며, 또한 지하 관정 입구에 이물질투입방지수단을 구비하여 지하수 내부로 각종 이물질의 투입을 방지하도록 한 것이고, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.As described in detail above, the present invention uses a plurality of pipes continuously connected through a connecting means, so that groundwater and geothermal heat of a constant temperature can be used to raise the ground more effectively, which results in connecting a plurality of pipes. It is possible to connect and use it repeatedly in a row through the means, so that the inside of the groundwater can be cleaned periodically, and the maintenance of the facilities inside the facility is easy. Also, polyethylene, epoxy primer and modified polyethylene are applied to the pipe surface of the pipe system. The coating treatment is excellent in corrosion resistance and water resistance, and it has the advantage of significantly lower thermal conductivity than simple steel pipe, no rust generation and scale (scale) adhesion. Of various foreign objects One will be prevented, thereby greatly improving the quality and reliability of our products will be very useful inventions have led to consumers to help instill a good image.
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