WO2023243739A1 - 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조 - Google Patents

지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조 Download PDF

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WO2023243739A1
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geothermal
pipe
underground well
exchange water
upper protection
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박찬호
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(주)앤씨티
박찬호
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/20—Geothermal collectors using underground water as working fluid; using working fluid injected directly into the ground, e.g. using injection wells and recovery wells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T50/00—Geothermal systems 

Definitions

  • an upper protection hole for geothermal heat is protruding and installed at the top of an underground well formed in the ground.
  • An example of such an upper protection hole for geothermal heat may be Patent No. 10-1238454 (registration date: 2013.02.22, title of invention: sealed upper protection hole water return hat device for open underground heat exchanger).
  • each underground well had to be connected to a supply header or a return header, and accordingly, each underground well and the supply header or the return header Not only was the piping for connection complicated, but there was also the problem that such piping required a lot of construction costs.
  • the present invention provides a geothermal top protection heat exchange unit for geothermal heat that facilitates access to the deep well pump for replacement, repair, etc. of the deep well pump disposed inside an underground well, and a geothermal top protection heat exchange unit including the geothermal top protection heat exchange unit.
  • the purpose is to provide an exchange water flow structure.
  • Another object of the present invention is a top protection heat exchange unit for geothermal heat that allows geothermal exchange water bleed from at least one of the plurality of underground wells to flow to another of the plurality of underground wells, and a top protection heat exchange unit for geothermal heat. It provides a geothermal exchange water flow structure.
  • Another object of the present invention is to create elevation differences in the natural water level of groundwater in each of the underground wells by controlling the amount of geothermal exchange water returned to each of the plurality of underground wells, so that in some of the underground wells, An upper protection heat exchange unit for geothermal heat that allows bleeding to occur and recharge to occur in other parts of each of the underground wells, thereby activating the flow of the underground aquifer and improving the heat exchange efficiency of each of the underground wells without discharging groundwater.
  • Another object of the present invention is to provide a geothermal heat exchange water flow structure including a geothermal upper protection heat exchange unit and a geothermal upper protection heat exchange unit capable of connecting a plurality of underground wells with a supply header or return water header in a simple structure. It is provided.
  • An upper protection heat exchange unit for geothermal heat is installed on an underground well formed in the ground, and includes an upper protection hole casing member whose upper part is exposed to the ground; a pumping piping member connected to a deep well pump arranged to be inserted into the underground well, and allowing geothermal exchange water pumped by the deep well pump to be discharged to the outside of the underground well; And a detachable upper protection hole cover member that is detachably connected to an upper part of the upper protection hole casing member and can cover the upper protection hole casing member.
  • the geothermal exchange water flow structure includes a first underground well module in which a first geothermal upper protection heat exchange unit is connected to a first underground well formed in the ground; A second geothermal upper protection heat exchange unit is connected to a second underground well formed to be spaced a predetermined distance from the first underground well in the ground, and a second geothermal well module is formed to be spaced a predetermined distance from the first underground well module.
  • a customer return pipe through which geothermal exchange water flows from a return header on the customer side toward the first underground well module and the second underground well module so that geothermal exchange water is returned;
  • a first water return amount automatic proportional control valve disposed in one of the demand return pipes flowing to the first underground well module and capable of controlling the return amount of the geothermal exchange water flowing from the return header to the first underground well module.
  • a second water return amount automatic proportional control valve disposed in the demand source return pipe that flows to the second underground well module and capable of controlling the return amount of the geothermal exchange water flowing from the return header to the second underground well module.
  • a control unit capable of controlling the first water return amount automatic proportional control valve and the second water return amount automatic proportional control valve; And the geothermal exchange water bleed from any one of the first underground well module and the second underground well module by adjusting the water return amount of the control unit is inside the other one of the first underground well module and the second underground well module. It includes a bleeding recharge pipe member that connects the first underground well module and the second underground well module to flow into the well.
  • a geothermal exchange water flow structure includes a first underground well module in which a first geothermal upper protection heat exchange unit is connected to a first underground well formed in the ground;
  • a second geothermal upper protection heat exchange unit is formed on a plurality of second underground wells formed in the ground to be spaced a predetermined distance apart from the first underground well module, and is formed to be spaced a predetermined distance from the first underground well module.
  • a plurality of second underground well modules a demand source supply pipe that allows geothermal exchange water to flow from the first underground well module and the second underground well module to the demand source; a demand source return pipe that allows the geothermal exchange water to flow from the demand source toward the first underground well module and the second underground well module; And balancing that connects a plurality of second underground well modules and the customer return pipe, so that the geothermal exchange water flowing through the customer return pipe passes through and distributes the geothermal exchange water to each of the second underground well modules. It includes a tube member on one side.
  • the upper protection heat exchange unit for geothermal heat includes an upper protection hole casing member and a pumping piping member. and an upper protection hole detachable cover member, wherein the pumping piping member is connected to the upper protection hole detachable cover member, and the deep well pump is connected to the pumping piping member, so that the upper protection hole detachable cover member protects the upper part.
  • the pumping piping member connected to the upper protection hole removable cover member and the deep well pump connected to the pumping piping member are separated from the upper protection hole casing member together with the upper protection hole removable cover member. This has the effect of enabling easy access to the deep well pump for replacement or repair of the deep well pump disposed inside the underground well.
  • the geothermal exchange water flow structure includes a first underground well module and a second underground well module.
  • a module and a bleeding recharge pipe member geothermal exchange water bleeding from at least one of the plurality of underground wells can flow to another of the plurality of underground wells, thereby causing bleeding from at least one of the plurality of underground wells.
  • the geothermal exchange water can be cultivated into another of the plurality of underground wells.
  • a top protection heat exchange unit for geothermal heat and a geothermal exchange water flow structure including the top protection heat exchange unit for geothermal heat.
  • the first underground well module and the second The demand source supply pipes extending from the first discharge piping member and the second discharge piping member respectively constituting the underground well module are combined to form a single pipe and extend toward the supply header, connected to the supply header, and the demand source.
  • the water return pipe extends from the water return header in the form of a single pipe toward the first underground well module and the second underground well module, and then branches in the vicinity of the first underground well module and the second underground well module to reach the first underground well module.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the application of the upper protection heat exchange unit for geothermal heat according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an enlarged view of portion A shown in Figure 1.
  • Figure 3 is an enlarged view of part B shown in Figure 1.
  • Figure 4 is a diagram showing the geothermal exchange water flow structure according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing the structure of a float valve constituting the geothermal exchange water flow structure according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is an enlarged view of portion C shown in Figure 5.
  • Figure 8 is a view from above of a part of the geothermal exchange water flow structure according to the second embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a view looking down from above on a part of the geothermal exchange water flow structure according to the third embodiment of the present invention.
  • Figure 10 is a view looking down from above on a part of the geothermal exchange water flow structure according to the fourth embodiment of the present invention.
  • Figure 11 is an enlarged view of a portion of the geothermal exchange water flow structure according to the fifth embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is an enlarged view of a portion of the geothermal exchange water flow structure according to the sixth embodiment of the present invention.
  • geothermal upper protection heat exchange unit and a geothermal heat exchange water flow structure including the geothermal upper protection heat exchange unit according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • Figure 1 is a vertical cross-sectional view showing the application of the upper protection heat exchange unit for geothermal heat according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an enlarged view of portion A shown in Figure 1
  • Figure 3 is shown in Figure 1
  • Figure 4 is a diagram showing the geothermal exchange water flow structure according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a diagram showing the geothermal exchange water flow structure according to the first embodiment of the present invention. This is a cross-sectional view showing the structure of the float valve.
  • the upper protection heat exchange unit 100 for geothermal heat includes an upper protection hole casing member 110, a pumping piping member 130, and an upper protection hole removable cover member ( 120).
  • the geothermal upper protection heat exchange unit 100 further includes a discharge piping member 140, a discharge backflow check valve 141, an upper protection hole inner pipe 146, and a contraction/expansion buffer member 115. do.
  • the pumping piping member 130 is connected to the deep well pump 40 arranged to be inserted into the underground well 10, so that the geothermal exchange water pumped by the deep well pump 40 is used in the underground well 10. ), and includes the pumping pipe body 131, the pumping pipe bending body 132, and the pumping pipe penetrating body 133.
  • the pumping pipe body 131 has a shape that extends a predetermined length from the deep well pump 40 to the detachable cover body 121, and extends to the center or lower part of the well inner pipe 20 and has the above-described lower portion.
  • the deep well pump 40 is connected, and its upper part extends to the pumping piping fixture 122.
  • the pumping pipe bending body 132 extends from the pumping pipe body 131 to penetrate the pumping pipe fixture 122 and protrude above the pumping pipe fixture 122, and the pumping pipe fixture ( The part that penetrates part of 122) is bent into an inverted U shape, and its distal end again penetrates another part of the pumping pipe fixture 122.
  • the pumping pipe penetrating body 133 extends from the pumping pipe penetrating bending body, protrudes into the lower space of the pumping pipe fixture 122 for a certain length, and is formed to be parallel to the pumping pipe main body 131. .
  • the discharge piping member 140 extends along the inside of the upper protective hole casing member 110 to the top of the upper protective hole casing member 110 so that it can be detachably connected to the pumping piping penetrating body 133. , the lower part of which protrudes toward the outer space of the upper protection hole casing member 110, so that the geothermal exchange water pumped by the deep well pump 40 and flowing through the pumping piping member 130 is supplied to the upper protection hole. It is discharged to the outside of the casing member 110 and supplied to the consumer.
  • the discharge backflow check valve 141 is installed on the discharge piping member 140 to prevent the geothermal exchange water flowing through the discharge piping member 140 from flowing back toward the pumping piping member 130. will be.
  • the geothermal exchange water flows only to the outside from the pumping piping member 130 and does not flow back from the outside toward the pumping piping member 130, and thus the deep well
  • the deep well pump 40 is stopped for replacement or repair of the pump 40, and the upper protection hole removable cover member 120 and the pumping piping member 130 are removed from the upper protection hole casing member 110. Even if separated, the geothermal exchange water does not arbitrarily flow back from the outside toward the pumping piping member 130.
  • the upper protection hole inner pipe 146 is arranged to penetrate the upper protection hole casing member 110 at a predetermined distance from the inner wall of the upper protection hole casing member 110, and the pumping pipe runs along the inside thereof.
  • the main body 131 is penetrated, and its lower end is arranged to be spaced apart from the inner pipe 20 at a predetermined interval.
  • the contraction/expansion buffering member 115 connects the well inner pipe 20 and the upper protection hole inner pipe 146, which are spaced apart from each other, and the inner pipe 20 of the well according to a temperature change of the geothermal exchange water.
  • the length can be varied according to changes in the distance between the inner pipe 20 of the well and the inner pipe 146 of the upper protection hole so that expansion and contraction can be buffered.
  • the contraction/expansion buffering member 115 may be formed in the form of a corrugated pipe, and in addition, a pipe having elasticity such as silicone rubber may also be presented.
  • the inner pipe 20 of the well When the temperature of the geothermal exchange water is relatively increased, the inner pipe 20 of the well is relatively expanded and the length of the inner pipe 20 of the well is relatively increased. At this time, the expansion and contraction buffer member 115 The length is reduced as much as the well inner pipe 20 is increased, and when the temperature of the geothermal exchange water is relatively lowered, the well inner pipe 20 is relatively contracted and the length of the well inner pipe 20 is relatively reduced. At this time, the length of the contraction/expansion buffering member 115 is increased by the same amount as the inner pipe 20 of the well is reduced, so that the contraction/expansion of the inner pipe 20 of the well according to the temperature change of the geothermal exchange water is reduced. can be fully charged.
  • the contraction/expansion buffering member 115 is formed in the form of a corrugated pipe, so that the inner well pipe 20 and the upper protection hole expand and contract as the temperature of the geothermal exchange water changes.
  • each wrinkle of the contraction/expansion buffering member 115 narrows or becomes spaced apart from each other, thereby changing the length of the contraction/expansion buffering member 115, and thus the geothermal heat exchange water. Contraction and expansion of the inner pipe 20 due to temperature changes can be buffered.
  • An insertion pipe 30 extends from the lower end of the upper protection hole inner pipe 146, and the outer diameter of the insertion pipe 30 is formed to be relatively small compared to the inner diameter of the well inner pipe 20. (30) is inserted into the well inner pipe 20, but the inserted pipe 30 remains disconnected from the well inner pipe 20, that is, not connected.
  • the upper end of the contraction/expansion buffering member 115 is connected in a way that surrounds the lower outer edge of the upper protection hole inner pipe 146, and the lower end of the contraction/expansion buffering member 115 is connected to the inner pipe 20 of the well. It is formed in a shape that surrounds the upper outer edge of the.
  • the insertion pipe 30 is the well inner pipe ( 20) is lifted and lowered while maintaining the inserted state inside the upper protection hole, and accordingly, even if the distance between the upper protection hole inner pipe 146 and the well inner pipe 20 changes, the upper protection hole inner pipe 146 and The central axes of the inner pipes 20 can be maintained aligned with each other, allowing the geothermal exchange water to flow smoothly.
  • a water return side inlet pipe 142 is formed at a position relatively lower than the discharge pipe member 140 by a predetermined height.
  • the water return side inlet pipe 142 is a pipe that allows the geothermal exchange water returned from the demand source to flow into the upper protection hole casing member 110.
  • the geothermal exchange water introduced through the water return side inlet pipe 142 falls through the space between the outer surface of the contraction/expansion buffer member 115 and the inner surface of the upper protective hole casing member 110, and falls through the underground well. It flows through the space between the inner surface of (10) and the outer surface of the well inner pipe 20, exchanges heat with the ground, and then flows into the inner well pipe 20 through the perforation in the lower part of the well inner pipe 20. After flowing inside, it is raised by the deep well pump 40 and supplied to the demand destination through the pumping piping member 130 and the discharge piping member 140.
  • the geothermal exchange water introduced into the interior of the upper protected hole casing member 110 through the water return side inlet pipe 142 is disposed in the discharge piping member.
  • a blocking wall member 105 is further formed to block between the discharge pipe member 140 and the water return side inlet pipe 142.
  • the blocking wall member 105 is formed in the form of a plate that entirely blocks the space between the discharge pipe member 140 and the water return side inlet pipe 142.
  • a blocking wall hole 106 is further formed in the blocking wall member 105, a separate pressure regulating pipe (not shown) is connected to the blocking wall hole 106, and an opening/closing valve ( As (not shown) is provided, whether or not the geothermal exchange water on the lower side of the blocking wall member 105 flows through the pressure control pipe through the pressure control pipe and the flow amount can be adjusted according to the opening and closing of the opening and closing valve. As a result, the pressure of the lower space of the blocking wall member 105 can be easily adjusted from the outside.
  • Drawing number 145 extends to one side from the lower part of the upper protection hole inner pipe 146, penetrates the upper protection hole casing member 110, and protrudes to the outside of the upper protection hole casing member 110. This is an extension pipe to the inner pipe.
  • the inner pipe extension pipe 145 can be connected to the bleeding containment pipe member 153, which will be described later.
  • the inner pipe extension pipe 145 is formed at a relatively higher position in the upper protection hole casing member 110 than the water return side inlet pipe 142.
  • the geothermal exchange water flowing into the inside of the well inner piping 20 as described above is raised by the deep well pump 40 and flows through the pumping piping member 130 and the discharge piping member 140. It is supplied to the above demander.
  • the first underground well module 190 has a first geothermal upper protection heat exchange unit 100 connected to the first underground well 10 formed in the ground.
  • Both the first geothermal top protection heat exchange unit 100 and the second geothermal top protection heat exchange unit 1100 are the same as the geothermal top protection heat exchange unit 100, and are used in the first underground well 10 and They are each placed on the second underground well.
  • first well inner pipe 20 and a second well inner pipe corresponding to the well inner pipe 20, respectively 20
  • first deep well pump 40 and the second deep well pump corresponding to the deep well pump 40 respectively.
  • the customer return pipe 152 allows the geothermal heat exchange water to flow from the customer side return header (not shown) toward the first underground well module 190 and the second underground well module 195.
  • the first water return amount automatic proportional control valve 156 is disposed in the demand source water return pipe 152 that flows to the first underground well module 190, and flows from the return header to the first underground well module 190. It is possible to control the return amount of the geothermal exchange water flowing through.
  • the second water return amount automatic proportional control valve 157 is disposed in the demand source water return pipe 152 that flows to the second underground well module 195, and flows from the return header to the second underground well module 195. It is possible to control the return amount of the geothermal exchange water flowing through.
  • the bleeding recharge pipe member 153 is configured to use the geothermal exchange water bleed from any one of the first underground well module 190 and the second underground well module 195 by adjusting the water return amount of the control unit 158.
  • the first underground well module 190 and the second underground well module 195 are connected so that the water flows into the other of the first underground well module 190 and the second underground well module 195. .
  • the geothermal exchange water flowing from the water return header on the demand side through the demand water return pipe 152 is branched to the first water return amount automatic proportional control valve 156 and the second water return amount automatic proportional control valve 157. ) and then the water can be returned to the first underground well module 190 and the second underground well module 195.
  • each return amount of the geothermal exchange water returned to the first underground well module 190 and the second underground well module 195 is adjusted by the control unit 158, so that each underground well module 195 A height difference in the natural water level of groundwater is induced in the installed first underground well module 190 and the second underground well module 195, so that the first underground well module 190 and the second underground well module 195 Bleeding and recharge are achieved, thereby activating the flow of the underground aquifer, and improving the heat exchange efficiency of each underground well without discharging groundwater.
  • the first water return side connection pipe 155 has a lower part relatively close to the point connected to the first inner pipe extension pipe 145 compared to the central part of the bleeding containment pipe member 153, and the demand return pipe.
  • the upper part of (152) is connected to the part spaced a predetermined distance from the part where the demand return pipe 152 and the first water return side inlet pipe 142 are connected.
  • the first float valve 170 is disposed between the first water return side connection pipe 155 and the demand return water pipe 152, and flows from the first water return side connection pipe 155 to the demand return water pipe 152.
  • the geothermal exchange water is allowed to flow only in this direction.
  • the geothermal exchange water bleeds from the first underground well 10 of the first underground well module 190 and overflows through the first inner pipe extension pipe 145, and in the second underground well module 195, the geothermal exchange water bleeds out.
  • the first inner pipe extension pipe 145 is formed at a relatively higher position compared to the first return water side inlet pipe 142, so that the first inner pipe extension pipe 145 Inside the first float casing 171, which is located at a relatively lower position compared to the pipe 145, the geothermal exchange water overflowing from the first upper protection hole casing member 110 is connected to the first water return side inlet pipe ( 142) and flows back through the demand return pipe 152 and then flows through the first float lower through hole 173 into the space between the first float upper panel 175 and the first float lower panel 172.
  • the geothermal exchange water bleeding from the second upper protection hole casing member 1110 is It flows through the second inner pipe extension pipe 1145 and the bleeding recharge pipe member 153, and then flows through the first water return side connection pipe 155, the first float valve 170, and the consumer water return pipe 152. ) and can be pumped into the inside of the first upper protection hole casing member 110 through the first water return side inlet pipe 142.
  • the geothermal upper protection heat exchange unit 100 includes the upper protection hole casing member 110, the pumping piping member 130, and the upper protection hole removable cover member 120,
  • the pumping piping member 130 is connected to the upper protective hole removable cover member 120
  • the deep well pump 40 is connected to the pumping piping member 130, so that the upper protective hole removable cover member 120
  • the pumping piping member 130 connected to the upper protection hole removable cover member 120 and the deep well pump 40 connected to the pumping piping member 130 are It can be separated from the upper protection hole casing member 110 together with the upper protection hole detachable cover member 120, and thus the deep well pump 40 disposed inside the underground well 10 can be replaced. , access to the deep well pump 40 for repairs, etc. can be easily achieved.
  • first discharge piping member 140 and the second discharge piping respectively constitute the first underground well module 190 and the second underground well module 195 in the geothermal exchange water flow structure 150.
  • the consumer supply pipes 151 extending from the member 1140 are joined to form a single pipe and extend toward the supply header to be connected to the supply header, and the consumer water return pipe 152 is formed as a single pipe. It extends from the water return header in the form of a pipe toward the first underground well module 190 and the second underground well module 195, and then extends from the first underground well module 190 and the second underground well module 195.
  • the plurality of underground wells 10 are connected to the supply header or the return header. It is possible to connect with a simple structure, and the construction cost for such connection can be greatly reduced.
  • Figure 6 is a diagram showing the geothermal exchange water flow structure according to the second embodiment of the present invention
  • Figure 7 is an enlarged view of portion C shown in Figure 5
  • Figure 8 is a diagram showing the flow structure of geothermal exchange water according to the second embodiment of the present invention. This is a view from above of part of the geothermal exchange water flow structure.
  • the plurality of first underground well modules 290 have a first geothermal upper protection heat exchange unit 200 connected to a plurality of first underground wells formed in the ground.
  • the plurality of second underground well modules 295 are formed in the ground to be spaced apart from the first underground well by a predetermined distance, and the second geothermal upper protection heat exchange units 1200 and 2200 are respectively connected to the plurality of second underground wells. It is formed in a shape to be spaced apart from the first underground well module 290 at a predetermined distance.
  • the balancing tube inlet pipe 1262 extends from the demand return pipe 252, and the water flowing from the return header through the second water return amount automatic proportional control valve 257 and the demand return pipe 252 It protrudes from the lower part of the balancing tube body 1261 and is connected to the demand return pipe 252 so that geothermal exchange water can flow into the interior of the balancing tube body 1261.
  • the geothermal exchange water flowing through the balancing one-side tube inlet pipe 1262 fills up the inside of the balancing one-side tube body 1261 and then flows through each balancing one-side tube discharge pipe 1263 to each of the second It is distributed to the underground well module 295 and can flow.
  • Figure 9 is a view looking down from above on a part of the geothermal exchange water flow structure according to the third embodiment of the present invention.
  • the geothermal exchange water flow structure 350 includes a first underground well module, a plurality of second underground well modules, a demand source supply pipe, a demand source return pipe, and a balancing tube member 1360. In addition, it includes a bleeding containment pipe member 353.
  • geothermal exchange water flow structure 350 further includes a bleeding balancing pipe 1355 on one side.
  • the bleeding recharge pipe member 353 connects the inner pipe extension pipe of the first underground well module and the bleeding balancing one-side connection pipe 1355.
  • the bleeding balancing one-side connection pipe 1355 connects the portion relatively close to the plurality of second underground well modules among the bleeding recharge pipe members 353 and the balancing one-side tube member 1360, 1 At least a portion of the geothermal exchange water bleeding from the underground well module and flowing through the bleeding recharge pipe member 353 is allowed to flow into the balancing tube member 1360.
  • the bleeding balancing one-side connection pipe 1355 may connect the lower part of the bleeding containment pipe member 353 and the upper part of the balancing one-side tube body 1361 constituting the balancing one-side tube member 1360.
  • the bleeding balancing one-side connection pipe 1355 Can be connected to the upper part of the balancing tube body 1361 through the one side water level detection sensor 1364.
  • the geothermal exchange water flow structure 350 is formed between each of the second underground well modules, and includes a pipe on one side of the module connection to enable the flow of the geothermal exchange water between each of the second underground well modules ( 354) is further included.
  • the module connection pipe 354 is formed between each second underground well module to enable the flow of geothermal exchange water between each second underground well module.
  • the geothermal exchange water flow structure 350 further includes a bleeding balancing other side connection pipe 355.
  • the bleeding balancing other side connection pipe 355 is a portion of the bleeding recharge pipe member 353 that is relatively close to the first underground well module and the first water return side inlet pipe 342 constituting the first underground well module. ) can be connected.
  • the bleeding geothermal exchange water is supplied to the module connection pipe 354, the bleeding recharge pipe member 353, and the bleeding balancing pipe connected to the other side. (355) and may flow into the first underground well module through the first water exchange side inlet pipe 342, and when bleeding occurs in the first underground well module, the bleeded geothermal exchange water is It can flow into each of the second underground well modules through the cooling pipe member 353, the bleeding balancing side connection pipe 1355, and the balancing side tube member 1360.
  • geothermal upper protection heat exchange unit and a geothermal heat exchange water flow structure including the geothermal upper protection heat exchange unit according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
  • descriptions that overlap with those already described in the first to third embodiments of the present invention will be replaced and omitted here.
  • Figure 10 is a view looking down from above on a part of the geothermal exchange water flow structure according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the geothermal exchange water flow structure 450 includes a plurality of first underground well modules, a plurality of second underground well modules, a demand source supply pipe, a demand source return pipe, and a balancing unit. It includes a side tube member 1460 and a balancing other side tube member 460.
  • the balancing tube member 460 connects a plurality of first underground well modules and the demand return pipe, so that the geothermal exchange water flowing through the demand return pipe passes through the geothermal heat to each first underground well module.
  • the exchange water is distributed and allowed to flow.
  • the balancing other side tube member 460 includes a balancing other side tube body 461, a balancing other side tube inlet pipe 462, and a balancing other side tube discharge pipe 463.
  • the balancing tube body 461 is formed in the form of a tube of a predetermined length with an empty interior, and is arranged perpendicular to the direction of gravity and horizontally on the ground.
  • the balancing other side tube inlet pipe 462 extends from the demand return pipe, so that the geothermal exchange water flowing from the return header through the demand return pipe can flow into the balancing other side tube body 461. , which protrudes from the lower part of the other balancing tube body 461 and is connected to the demand return pipe.
  • the geothermal exchange water flow structure 450 includes a bleeding recharge pipe member 453.
  • the bleeding recharge pipe member 453 allows the geothermal exchange water bleed from any one of the first underground well module and the second underground well module to enter the inside of the other of the first underground well module and the second underground well module.
  • the first underground well module and the second underground well module are connected so that the flow flows into the well.
  • the geothermal exchange water flow structure 450 further includes a bleeding balancing other side connection pipe 455.
  • the bleeding balancing other side connection pipe 455 connects a portion of the bleeding recharge pipe member 453 that is relatively close to the first underground well module and the balancing other side tube member 460 to connect the second underground well module. At least a portion of the geothermal exchange water that bleeds from the well module and flows through the bleeding recharge pipe member 453 is allowed to flow into the other balancing tube member 460.
  • the bleeding balancing other side connection pipe 455 may connect the lower part of the bleeding containment pipe member 453 and the upper part of the balancing other side tube body 461 constituting the balancing other side tube member 460.
  • the geothermal exchange water flow structure 450 is formed between each of the first underground well modules, and the other side pipe connecting the modules allows the flow of the geothermal exchange water between each of the first underground well modules ( 456).
  • the module connection pipe 456 connects each first inner pipe extension pipe constituting the plurality of first geothermal upper protection heat exchange units 400 and 3400 constituting each of the first underground well modules. , which is connected to the bleeding containment pipe member 453.
  • the bleeding geothermal exchange water is connected to the other side of the module connection pipe 456, the bleeding recharge pipe member 453, and the bleeding balancing pipe to one side ( 1455) and may flow into the second underground well module through the balancing tube member 1460, and when bleeding occurs in the second underground well module, the bleeded geothermal exchange water is supplied to the bleeding recharge pipe. It flows through the member 453, the bleeding balancing other side connection pipe 455, and the balancing other side tube member 460, and then flows into the demand supply pipe.
  • Figure 11 is an enlarged view of a portion of the geothermal exchange water flow structure according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the upper part of the well inner pipe 20 is inserted into the lower part of the upper protected hole inner pipe 546, and the upper protected hole inner pipe 546 and the well inner pipe A sliding gasket 516 is installed between (20).
  • the well inner pipe 20 is made of polyvinyl chloride, etc., and its length varies as it contracts and relaxes according to temperature changes. Even if the well inner pipe 20 contracts and relaxes as described above, the sliding gasket 516 is It is fixed to one of the upper protection hole inner pipe 546 and the well inner pipe 20, and the upper protection hole is engaged with the other one of the upper protection hole inner pipe 546 and the well inner pipe 20.
  • the ball inner pipe 546 and the other surface of the well inner pipe 20 are elastically deformed and are kept in contact with each other, so that a gap between the upper protection hole inner pipe 546 and the well inner pipe 20 is maintained. By blocking the gap with the sliding gasket 516, random leakage of the geothermal exchange water through the gap between the upper protection hole inner pipe 546 and the well inner pipe 20 can be prevented.
  • Figure 12 is an enlarged view of a portion of the geothermal exchange water flow structure according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the upper protection heat exchange unit for geothermal heat includes an upper protection hole removable cover member 620, a double cover member 625, an external inflow blocking member 680, and an internal outflow blocking member. Includes (685).
  • the upper protection hole detachable cover member 620 includes a detachable cover body 621 and a pumping pipe fixture 622.
  • the double cover member 625 is coupled to the upper part of the removable cover body 621 to seal the inside of the underground well 10 from the outside, allowing air to flow through the double cover member 625. One, the flow of water is blocked.
  • the external inflow blocking member 680 allows the inflow of external air into the double cover member 625, but blocks the inflow of external contaminated water into the double cover member 625.
  • the external inlet pipe 1681 has one end that penetrates the side wall of the double cover upper extension 626 and communicates with the outside, and is formed to be long at a predetermined length, so that the external air can be introduced and flow.
  • the external inflow blocking body 681 is disposed inside the double cover upper extension 626, and is formed in the form of a pipe communicating in the vertical direction of the double cover upper extension 626, the lower end of which is the external inlet pipe. It is connected to the other end of (1681), and the external air flowing through the external inlet pipe 1681 flows in from the lower end and flows out through the upper end, so that the external air flows into the double cover upper extension 626.
  • the goal is to ensure that it can be introduced internally.
  • the external inflow blocking elevating body 684 is capable of being lifted up and down inside the external inflow blocking body 681, is formed as a sphere, and is made of plastic, etc., so that it can float on the surface of the external contaminated water. will be.
  • the external inflow blocking body 683 is formed at the top of the external inflow blocking body 681, and is formed with a relatively small diameter compared to the diameter of the external inflow blocking body 681, and is formed to form the external inflow blocking body (683).
  • the external inflow blocking elevating body 684 floating along the inside of the 681 is caught, thereby closing the open top of the external inflow blocking body 681.
  • the external inlet hole forming panel 682 is formed in the form of a panel dividing the lower space of the external inflow blocking body 681, and has a relatively small external inlet size compared to the external inflow blocking elevating body 684. A hole is formed through which the external air flows, and the external inflow blocking elevating body 684 is caught to prevent the external inflow blocking elevating body 684 from arbitrarily leaving the outside of the external inflow blocking body 681.
  • the external inflow blocking elevating body 684 sinks to the lower part of the external inflow blocking body 681 and is caught in the external inflow hole forming panel 682. Maintaining, the external air is introduced through the external inlet pipe 1681, the external air flows through the external inlet blocking body 681, and then flows into the interior of the double cover member 625. You can.
  • the external inflow blocking member 680 As the external inflow blocking member 680 is disposed, in normal times when the double cover member 625 is not flooded, the outside air flows into the double cover member 625 through the external inflow blocking member 680. Although it can flow inside, in an emergency when the double cover member 625 is flooded, the external inflow blocking member 680 blocks the external contaminated water from flowing into the double cover member 625. It becomes possible.
  • the internal outflow blocking member 685 allows the external air introduced into the double cover upper extension 626 through the external inflow blocking member 680 to enter the removable cover body 621. However, the inflow of geothermal exchange water filling the inside of the removable cover body 621 into the double cover member 625 is blocked.
  • the geothermal exchange water inside the underground well 10 may fill up due to various causes such as changes in water return flow rate during the operation process. As described above, the geothermal exchange water fills up above the top of the detachable cover body 621. In this case, the internal outflow blocking member 685 may block the inflow of the geothermal exchange water into the double cover member 625.
  • the internal leak blocking member 685 includes an internal leak blocking body 686, an internal leak blocking elevating member 689, an internal leak blocking blocking body 688, and an internal leak blocking panel 687. .
  • the internal outflow blocking body 686 extends through the double cover body 627 to a predetermined height above the double cover body 627, and is a pipe communicating in the vertical direction of the double cover upper extension body 626. It is formed in a shape so that the external air introduced into the interior of the double cover upper extension 626 through the external inflow blocking member 680 can be introduced into the interior of the removable cover body 621.
  • the internal outflow blocking elevating body 689 is capable of being raised and lowered inside the internal outflow blocking body 686, is formed as a sphere, and is made of plastic, etc., so that it can float on the water surface of the geothermal exchange water. will be.
  • the internal outflow blocking blocking body 688 is formed at the top of the internal outflow blocking body 686, and is formed with a relatively small diameter compared to the diameter of the internal outflow blocking body 686, so as to form the internal outflow blocking body ( The internal outflow blocking elevating body 689 floating along the inside of the 686 is caught, so that the open upper end of the internal outflow blocking body 686 is closed.
  • the internal outflow blocking panel 687 is formed in the form of a panel that partitions across the lower space of the internal outflow blocking body 686, and has an internal inlet hole of a relatively small size compared to the internal outflow blocking elevating body 689. This is formed so that the outside air flows, but the internal outflow blocking elevating body 689 is caught to prevent the internal outflow blocking elevating body 689 from arbitrarily leaving the outside of the internal outflow blocking body 686.
  • the upper end of the external inflow blocking body 681 of the external inflow blocking member 680 is disposed at a relatively higher position than the upper end of the internal outflow blocking body 686 of the internal outflow blocking member 685.
  • the internal leak blocking elevating body 689 sinks to the lower part of the internal leak blocking body 686 and the internal leak blocking panel ( 687) is maintained, and the external air introduced into the interior of the double cover upper extension 626 through the external inflow blocking member 680 may be introduced into the interior of the removable cover body 621. .
  • the geothermal exchange water fills the inside of the internal outflow blocking body 686, thereby causing the internal outflow blocking elevating body 689 ) also rises to the top of the internal leak blocking body 686, so that the internal leak blocking elevating body 689 is caught by the internal leak blocking blocking body 688 and the top of the internal leak blocking body 686 is closed. , Accordingly, the phenomenon of the geothermal exchange water flowing into the interior of the double cover member 625 can be prevented.
  • the internal outflow blocking member 685 As the internal outflow blocking member 685 is disposed, in normal times when the geothermal exchange water does not leak into the inside of the detachable cover body 621, the outside air flows through the internal outflow blocking member 685. Although it can flow into the inside of the cover body 621, in an emergency when the geothermal exchange water flows out and fills the inside of the removable cover body 621, the geothermal exchange water is blocked by the internal outflow blocking member 685.
  • the phenomenon of flowing into the inside of the cover member 625 can be blocked, and accordingly, when the geothermal exchange water flows into the double cover member 625, the geothermal exchange water overflows to the outside of the upper protection heat exchange unit for geothermal heat. It is possible to prevent the surrounding area of the geothermal upper protection heat exchange unit from being polluted or an accident occurring due to an ice sheet formed by the geothermal exchange water overflowing to the outside of the geothermal upper protection heat exchange unit in winter.
  • the deep well for replacement or repair of a deep well pump disposed inside an underground well.
  • geothermal exchange water bleed from at least one of the plurality of underground wells to flow to another of the plurality of underground wells, and to return geothermal heat to each of the plurality of underground wells.
  • the flow of the underground aquifer can be activated, the heat exchange efficiency of each underground well can be improved without discharge of groundwater, and a plurality of underground wells can be connected to the supply header or return header in a simple structure, thereby improving the industry. It can be said that the possibility of using it is high.

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Abstract

개시되는 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 의하면, 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 상부 보호공 케이싱 부재와, 펌핑 배관 부재와, 상부 보호공 착탈 덮개 부재를 포함하고, 상기 펌핑 배관 부재가 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재에 연결되고, 심정 펌프는 상기 펌핑 배관 부재에 연결됨으로써, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재가 상기 상부 보호공 케이싱 부재로부터 분리되면, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재에 연결된 상기 펌핑 배관 부재 및 상기 펌핑 배관 부재에 연결된 상기 심정 펌프가 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재와 함께 일체로 상기 상부 보호공 케이싱 부재로부터 분리될 수 있게 되고, 그에 따라 지하 관정의 내부에 배치된 상기 심정 펌프의 교체, 수리 등을 위한 상기 심정 펌프로의 접근이 용이하게 이루어질 수 있게 되는 장점이 있다.

Description

지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조
본 발명은 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 관한 것이다.
지열을 이용하여 수요처에 대해 냉난방, 온수 등을 공급하는 지열 교환 시스템에서, 지중(地中)에 형성된 지하 관정의 상부에는 지열용 상부 보호공이 돌출 설치된다.
이러한 지열용 상부 보호공의 예로 등록특허 제 10-1238454호(등록일자: 2013.02.22., 발명의 명칭: 개방형 지중 열교환기용 밀폐식 상부보호공 환수햇더장치) 등이 제시될 수 있다.
그러나, 종래의 지열용 상부 보호공에 의하면, 상기 지하 관정의 내부에 설치된 심정 펌프의 교체, 수리 등을 위하여 상기 심정 펌프에 접근하고자 하는 경우, 상기 지열용 상부 보호공 전체를 분해한 이후에야 상기 심정 펌프에 접근이 가능하였기 때문에, 상기 심정 펌프에 대한 접근성이 매우 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 종래의 지열 교환 시스템에서는, 복수 개의 상기 지하 관정을 천공한 상태에서 지열 교환수를 유동시킬 때, 복수 개의 상기 지하 관정 중 어느 하나에서 오버플로우가 발생되는 경우에 이에 대한 처리 방안이 전무한 실정이었다.
또한, 종래의 지열 교환 시스템에서는, 복수 개의 상기 지하 관정을 설치하는 경우, 상기 각 지하 관정을 각각 공급 헤더 또는 환수 헤더에 연결시켜주어야 하였고, 그에 따라 상기 각 지하 관정과 상기 공급 헤더 또는 상기 환수 헤더의 연결을 위한 배관이 복잡하게 구성될 뿐만 아니라, 그러한 배관 공사에 많은 공사비가 소요되는 문제가 있었다.
본 발명은 지하 관정의 내부에 배치된 심정 펌프의 교체, 수리 등을 위한 상기 심정 펌프로의 접근이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 복수 개의 상기 지하 관정 중 적어도 하나에서 블리딩된 지열 교환수가 복수 개의 상기 지하 관정 중 다른 것으로 유동될 수 있도록 하는 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복수 개의 상기 지하 관정 각각으로 환수되는 지열 교환수의 각 환수량의 조절을 통해 상기 각 지하 관정에서의 지하수의 자연 수위의 고저차를 형성시킴으로써, 상기 각 지하 관정 중 일부에서는 블리딩이 발생되고, 상기 각 지하 관정 중 다른 일부에서는 함양이 발생하도록 하여, 지중 대수층의 흐름을 활성화시키고, 지하수의 방류없이 상기 각 지하 관정의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복수 개의 상기 지하 관정을 공급 헤더 또는 환수 헤더와 간명한 구조로 연결시킬 수 있는 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛은 지중(地中)에 형성된 지하 관정 상에 설치되고, 그 상부가 지상에 노출되는 상부 보호공 케이싱 부재; 상기 지하 관정의 내부에 삽입되도록 배치된 심정 펌프와 연결되어, 상기 심정 펌프에 의해 펌핑되는 지열 교환수가 상기 지하 관정의 외부로 토출되도록 하는 펌핑 배관 부재; 및 상기 상부 보호공 케이싱 부재의 상부에 착탈 가능하게 연결되어, 상기 상부 보호공 케이싱 부재를 덮을 수 있는 상부 보호공 착탈 덮개 부재;를 포함하고,
상기 펌핑 배관 부재는 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재에 연결되고, 상기 심정 펌프는 상기 펌핑 배관 부재에 연결됨으로써, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재가 상기 상부 보호공 케이싱 부재로부터 분리되면, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재에 연결된 상기 펌핑 배관 부재 및 상기 펌핑 배관 부재에 연결된 상기 심정 펌프가 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재와 함께 일체로 상기 상부 보호공 케이싱 부재로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 지열 교환수 유동 구조는 지중에 형성된 제 1 지하 관정 상에 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 연결된 형태의 제 1 지하 관정 모듈; 상기 지중에 상기 제 1 지하 관정과 소정 간격 이격되도록 형성된 제 2 지하 관정 상에 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 연결된 형태로 형성되되, 상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 소정 간격 이격되도록 형성되는 제 2 지하 관정 모듈; 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 쪽으로 수요처 쪽의 환수 헤더로부터 지열 교환수가 환수되도록 유동되는 수요처 환수 배관; 상기 수요처 환수 배관 중 상기 제 1 지하 관정 모듈로 유동되는 것에 배치되어, 상기 환수 헤더로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈로 유동되는 상기 지열 교환수의 환수량을 조절할 수 있는 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브; 상기 수요처 환수 배관 중 상기 제 2 지하 관정 모듈로 유동되는 것에 배치되어, 상기 환수 헤더로부터 상기 제 2 지하 관정 모듈로 유동되는 상기 지열 교환수의 환수량을 조절할 수 있는 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브; 상기 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브와 상기 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브를 제어할 수 있는 제어부; 및 상기 제어부의 환수량 조절에 의해 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 중 어느 하나로부터 블리딩된 상기 지열 교환수가 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 중 다른 하나의 내부로 유입되도록, 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈을 연결하는 블리딩 함양관 부재;를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 지열 교환수 유동 구조는 지중에 형성된 제 1 지하 관정 상에 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 연결된 형태의 제 1 지하 관정 모듈; 상기 지중에 상기 제 1 지하 관정과 소정 간격 이격되도록 형성된 복수 개의 제 2 지하 관정 상에 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 각각 연결된 형태로 형성되되, 상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 소정 간격 이격되도록 형성되는 복수 개의 제 2 지하 관정 모듈; 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈로부터 수요처 쪽으로 지열 교환수가 유동되도록 하는 수요처 공급 배관; 상기 수요처 쪽으로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 쪽으로 상기 지열 교환수가 유동되도록 하는 수요처 환수 배관; 및 복수 개의 상기 제 2 지하 관정 모듈과 상기 수요처 환수 배관을 연결하여, 상기 수요처 환수 배관을 통해 유동된 상기 지열 교환수가 경유되면서 상기 각 제 2 지하 관정 모듈로 상기 지열 교환수가 분배되어 유동되도록 하는 밸런싱 일 측 튜브 부재;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 지열 교환수 유동 구조는 지중에 형성된 복수 개의 제 1 지하 관정 상에 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 각각 연결된 형태의 복수 개의 제 1 지하 관정 모듈; 상기 지중에 상기 제 1 지하 관정과 소정 간격 이격되도록 형성된 복수 개의 제 2 지하 관정 상에 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 각각 연결된 형태로 형성되되, 상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 소정 간격 이격되도록 형성되는 복수 개의 제 2 지하 관정 모듈; 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈로부터 수요처 쪽으로 지열 교환수가 유동되도록 하는 수요처 공급 배관; 상기 수요처 쪽으로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 쪽으로 상기 지열 교환수가 유동되도록 하는 수요처 환수 배관; 및 복수 개의 상기 제 1 지하 관정 모듈 또는 복수 개의 상기 제 2 지하 관정 모듈과 상기 수요처 환수 배관을 연결하여, 상기 수요처 환수 배관을 통해 유동된 상기 지열 교환수가 경유되면서 상기 각 제 1 지하 관정 모듈 또는 상기 각 제 2 지하 관정 모듈로 상기 지열 교환수가 분배되어 유동되도록 하는 밸런싱 튜브 부재;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 의하면, 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 상부 보호공 케이싱 부재와, 펌핑 배관 부재와, 상부 보호공 착탈 덮개 부재를 포함하고, 상기 펌핑 배관 부재가 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재에 연결되고, 심정 펌프는 상기 펌핑 배관 부재에 연결됨으로써, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재가 상기 상부 보호공 케이싱 부재로부터 분리되면, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재에 연결된 상기 펌핑 배관 부재 및 상기 펌핑 배관 부재에 연결된 상기 심정 펌프가 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재와 함께 일체로 상기 상부 보호공 케이싱 부재로부터 분리될 수 있게 되고, 그에 따라 지하 관정의 내부에 배치된 상기 심정 펌프의 교체, 수리 등을 위한 상기 심정 펌프로의 접근이 용이하게 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 의하면, 상기 지열 교환수 유동 구조가 제 1 지하 관정 모듈과, 제 2 지하 관정 모듈과, 블리딩 함양관 부재를 포함함에 따라, 복수 개의 상기 지하 관정 중 적어도 하나에서 블리딩된 지열 교환수가 복수 개의 상기 지하 관정 중 다른 것으로 유동될 수 있게 되어, 복수 개의 상기 지하 관정 중 적어도 하나에서 블리딩된 상기 지열 교환수가 복수 개의 상기 지하 관정 중 다른 것으로 함양될 수 있게 되는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 의하면, 상기 지열 교환수 유동 구조에서 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈을 각각 구성하는 제 1 토출 배관 부재와 제 2 토출 배관 부재로부터 각각 연장된 수요처 공급 배관이 합지되어 단일한 관 형태를 이룬 상태로 공급 헤더 쪽으로 연장되어, 상기 공급 헤더에 연결되고, 수요처 환수 배관이 단일한 관 형태로 환수 헤더로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 쪽으로 연장된 다음 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈의 부근에서 분지되어 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈로 상기 지열 교환수가 각각 환수되도록 유동됨으로써, 복수 개의 상기 지하 관정을 상기 공급 헤더 또는 상기 환수 헤더와 간명한 구조로 연결시킬 수 있게 되어, 그러한 연결을 위한 공사비가 크게 절감될 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 적용된 모습을 보이는 수직 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도.
도 3은 도 1에 도시된 B부분에 대한 확대도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 보이는 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 구성하는 플로트 밸브의 구조를 보이는 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 보이는 도면.
도 7은 도 5에 도시된 C부분에 대한 확대도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 구성하는 일부를 위에서 내려다본 도면.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 구성하는 일부를 위에서 내려다본 도면.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 구성하는 일부를 위에서 내려다본 도면.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조의 일부를 확대한 도면.
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조의 일부를 확대한 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 적용된 모습을 보이는 수직 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 A부분에 대한 확대도이고, 도 3은 도 1에 도시된 B부분에 대한 확대도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 보이는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 구성하는 플로트 밸브의 구조를 보이는 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)은 상부 보호공 케이싱 부재(110)와, 펌핑 배관 부재(130)와, 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)를 포함한다.
또한, 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)은 토출 배관 부재(140)와, 토출 역류 체크 밸브(141)와, 상부 보호공 내측 배관(146)과, 수축 팽창 완충 부재(115)를 더 포함한다.
상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)는 지중(地中)에 형성된 지하 관정(10) 상에 설치되고, 그 상부가 지상에 노출되는 것으로, 그 내부가 빈 원형 실린더 형태로 형성될 수 있다.
상기 지하 관정(10)의 내부에는 상기 지하 관정(10)의 내벽으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 지하 관정(10)을 관통한 형태로 배치되는 관정 내측 배관(20)을 포함한다.
상기 관정 내측 배관(20)은 폴리염화비닐(PVC) 등으로 이루어지고, 그 내부가 빈 원형 실린더 형태로 형성되며, 그 하부에 복수 개의 천공이 형성되어, 상기 천공을 통해 상기 지하 관정(10)의 하부에 있던 지열 교환수가 상기 관정 내측 배관(20)의 내부로 유입될 수 있게 된다.
상기 관정 내측 배관(20)의 내부에는 상기 지하 관정(10)의 내부의 상기 지열 교환수가 유입되어 상승되도록 심정 펌프(40)가 후술되는 펌핑 배관 본체(131)와 연결된 형태로 배치된다.
상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)는 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 상부에 착탈 가능하게 연결되어, 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)를 덮을 수 있는 것으로, 착탈 덮개 몸체(121)와, 펌핑 배관 고정체(122)를 포함한다.
상기 착탈 덮개 몸체(121)는 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 상부를 덮도록 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 상부에 착탈 가능하게 연결될 수 있는 것이다.
상기 펌핑 배관 고정체(122)는 상기 착탈 덮개 몸체(121)의 하부에 형성되고, 상기 펌핑 배관 부재(130)가 상기 착탈 덮개 몸체(121)에 연결되도록 하는 것이다.
상기 펌핑 배관 고정체(122)는 상기 착탈 덮개 몸체(121)의 내부 하부를 전체적으로 가로질러 구획하는 플레이트 형태로 형성된다.
상기 펌핑 배관 부재(130)는 상기 지하 관정(10)의 내부에 삽입되도록 배치된 상기 심정 펌프(40)와 연결되어, 상기 심정 펌프(40)에 의해 펌핑되는 상기 지열 교환수가 상기 지하 관정(10)의 외부로 토출되도록 하는 것으로, 상기 펌핑 배관 본체(131)와, 펌핑 배관 굽힘체(132)와, 펌핑 배관 관통체(133)를 포함한다.
상기 펌핑 배관 본체(131)는 상기 심정 펌프(40)로부터 상기 착탈 덮개 몸체(121)까지 소정 길이 연장된 형태를 이루는 것으로, 상기 관정 내측 배관(20)의 중앙부 또는 하부까지 연장되어 그 하부에 상기 심정 펌프(40)가 연결되고, 그 상부가 상기 펌핑 배관 고정체(122)까지 연장되는 것이다.
상기 펌핑 배관 굽힘체(132)는 상기 펌핑 배관 고정체(122)를 관통하여 상기 펌핑 배관 고정체(122)의 상공으로 돌출되도록 상기 펌핑 배관 본체(131)로부터 연장되고, 상기 펌핑 배관 고정체(122)의 일부를 관통한 부분이 뒤집어진 U자 형태로 굽혀져서 그 말단부가 다시 상기 펌핑 배관 고정체(122)의 다른 부분을 관통하는 것이다.
상기 펌핑 배관 관통체(133)는 상기 펌핑 배관 관통 굽힘체로부터 연장되는 것으로, 상기 펌핑 배관 고정체(122)의 하측 공간으로 일정 길이 돌출되고, 상기 펌핑 배관 본체(131)와 평행이 되도록 형성된다.
상기와 같이 구성되면, 상기 펌핑 배관 부재(130)는 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)에 연결되고, 상기 심정 펌프(40)는 상기 펌핑 배관 부재(130)에 연결됨으로써, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)가 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)로부터 분리되면, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)에 연결된 상기 펌핑 배관 부재(130) 및 상기 펌핑 배관 부재(130)에 연결된 상기 심정 펌프(40)가 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)와 함께 일체로 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)로부터 분리될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 지하 관정(10)의 내부에 배치된 상기 심정 펌프(40)의 교체, 수리 등을 위한 상기 심정 펌프(40)로의 접근이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
상기 토출 배관 부재(140)는 상기 펌핑 배관 관통체(133)와 착탈 가능하게 연결될 수 있도록 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내부를 따라 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 상부까지 연장되고, 그 하부는 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 외측 공간을 향해 돌출되어, 상기 심정 펌프(40)에 의해 펌핑되어 상기 펌핑 배관 부재(130)를 통해 유동된 상기 지열 교환수가 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 외부로 토출되어 수요처로 공급되도록 하는 것이다.
상기 토출 역류 체크 밸브(141)는 상기 토출 배관 부재(140)를 통해 유동되는 상기 지열 교환수가 상기 펌핑 배관 부재(130) 쪽으로 역류되는 것이 방지될 수 있도록, 상기 토출 배관 부재(140)에 설치되는 것이다.
상기 토출 역류 체크 밸브(141)에 의해, 상기 지열 교환수는 상기 펌핑 배관 부재(130)로부터 외부 쪽으로만 유동되고, 외부로부터 상기 펌핑 배관 부재(130) 쪽으로는 역류되지 않게 되고, 그에 따라 상기 심정 펌프(40)의 교체, 수리 등을 위해 상기 심정 펌프(40)를 정지시키고, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)와 상기 펌핑 배관 부재(130)가 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)로부터 분리되더라도, 외부로부터 상기 펌핑 배관 부재(130) 쪽으로 상기 지열 교환수가 임의로 역류되지 않게 된다.
상기 상부 보호공 내측 배관(146)은 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내벽으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)를 관통한 형태로 배치되고, 그 내부를 따라 상기 펌핑 배관 본체(131)가 관통되며, 그 하단이 상기 관정 내측 배관(20)과 소정 간격으로 이격된 형태로 배치되는 것이다.
상기 상부 보호공 내측 배관(146)의 외면과 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내면 사이에 상기 토출 배관 부재(140)가 배치된다.
상기 수축 팽창 완충 부재(115)는 서로 이격된 상기 관정 내측 배관(20)과 상기 상부 보호공 내측 배관(146)을 연결하되, 상기 지열 교환수의 온도 변화에 따른 상기 관정 내측 배관(20)의 수축 팽창이 완충될 수 있도록 상기 관정 내측 배관(20)과 상기 상부 보호공 내측 배관(146) 사이의 간격 변화에 따라 그 길이가 가변될 수 있는 것이다.
상기 수축 팽창 완충 부재(115)는 주름관 형태로 형성되는 것으로 제시될 수 있고, 이 외에도 실리콘 고무 등 탄성을 가진 형태의 배관도 제시될 수 있다.
상기 지열 교환수의 온도가 상대적으로 상승되면, 상기 관정 내측 배관(20)이 상대적으로 팽창되어 상기 관정 내측 배관(20)의 길이가 상대적으로 늘어나게 되는데, 이 때 상기 수축 팽창 완충 부재(115)의 길이가 상기 관정 내측 배관(20)이 늘어난만큼 줄어들게 되고, 상기 지열 교환수의 온도가 상대적으로 하강되면, 상기 관정 내측 배관(20)이 상대적으로 수축되어 상기 관정 내측 배관(20)의 길이가 상대적으로 줄어들게 되는데, 이 때 상기 수축 팽창 완충 부재(115)의 길이가 상기 관정 내측 배관(20)이 줄어든만큼 늘어나게 됨으로써, 상기 지열 교환수의 온도 변화에 따른 상기 관정 내측 배관(20)의 수축 팽창이 완충될 수 있게 된다.
상세히, 상기 수축 팽창 완충 부재(115)는 주름관 형태로 형성됨으로써, 상기 지열 교환수의 온도 변화에 따라 상기 관정 내측 배관(20)이 수축 팽창됨에 따라 상기 관정 내측 배관(20)과 상기 상부 보호공 내측 배관(146) 사이의 간격이 변화되면, 상기 수축 팽창 완충 부재(115)의 각 주름이 서로 좁혀지거나 이격되면서 상기 수축 팽창 완충 부재(115)의 길이가 가변되고, 그에 따라 상기 지열 교환수의 온도 변화에 따른 상기 관정 내측 배관(20)의 수축 팽창이 완충될 수 있게 된다.
상기 상부 보호공 내측 배관(146)의 하단에서는 삽입 배관(30)이 연장되고, 상기 삽입 배관(30)의 외경은 상기 관정 내측 배관(20)의 내경에 비해 상대적으로 작게 형성되어, 상기 삽입 배관(30)은 상기 관정 내측 배관(20)에 삽입되되, 상기 삽입 배관(30)은 상기 관정 내측 배관(20)과 비연결, 즉 연결되지 아니한 상태를 유지한다. 그리고, 상기 수축 팽창 완충 부재(115)의 상단은 상기 상부 보호공 내측 배관(146)의 하부 외곽을 감싼 형태로 연결되고, 상기 수축 팽창 완충 부재(115)의 하단은 상기 관정 내측 배관(20)의 상부 외곽을 감싼 형태로 형성된다. 그러면, 상기 지열 교환수의 온도 변화에 따라 상기 관정 내측 배관(20)이 수축 팽창됨에 따라 상기 수축 팽창 완충 부재(115)의 길이가 가변될 때, 상기 삽입 배관(30)은 상기 관정 내측 배관(20)의 내측에 삽입된 상태를 유지하면서 승강되고, 그에 따라 상기 상부 보호공 내측 배관(146)과 상기 관정 내측 배관(20) 사이의 간격이 달라지더라도 상기 상부 보호공 내측 배관(146)과 상기 관정 내측 배관(20)의 중심축은 서로 일치된 상태가 유지될 수 있게 되어, 상기 지열 교환수의 유동이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.
한편, 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 하부에는, 상기 토출 배관 부재(140)로부터 상대적으로 소정 높이만큼 더 낮은 위치에 환수측 인입 배관(142)이 형성된다.
상기 환수측 인입 배관(142)은 상기 수요처로부터 환수되는 상기 지열 교환수가 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내측으로 유입되도록 하는 배관이다.
상기 환수측 인입 배관(142)을 통해 인입된 상기 지열 교환수는 상기 수축 팽창 완충 부재(115)의 외면과 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내면 사이의 공간을 통해 낙하되어, 상기 지하 관정(10)의 내면과 상기 관정 내측 배관(20)의 외면 사이의 공간을 통해 유동되면서 지중과 열교환된 다음, 상기 관정 내측 배관(20)의 하부의 상기 천공을 통해 상기 관정 내측 배관(20)의 내부로 유입된 후, 상기 심정 펌프(40)에 의해 상승되어 상기 펌핑 배관 부재(130) 및 상기 토출 배관 부재(140)를 통해 상기 수요처로 공급된다.
본 실시예에서는, 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 하부에는, 상기 환수측 인입 배관(142)을 통해 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내부로 인입된 상기 지열 교환수가 상기 토출 배관 부재(140) 쪽으로 임의로 상승되는 현상이 방지될 수 있도록, 상기 토출 배관 부재(140)와 상기 환수측 인입 배관(142) 사이를 막아주는 차단벽 부재(105)가 더 형성된다.
상기 차단벽 부재(105)는 상기 토출 배관 부재(140)와 상기 환수측 인입 배관(142) 사이를 전체적으로 막아주는 플레이트 형태로 형성된다.
상기 차단벽 부재(105)에는 차단벽 홀(106)이 더 형성되고, 상기 차단벽 홀(106)에는 별도의 압력 조절 배관(미도시)이 연결되고, 상기 압력 조절 배관의 상부에는 개폐 밸브(미도시)가 구비됨에 따라, 상기 개폐 밸브의 개폐에 따라 상기 압력 조절 배관을 통한 상기 차단벽 부재(105)의 하측의 상기 지열 교환수의 상기 압력 조절 배관으로의 유동 여부 및 유동량이 조절될 수 있게 되어, 상기 차단벽 부재(105)의 하측 공간의 압력이 외부에서도 간편하게 조절될 수 있게 된다.
도면 번호 145는 상기 상부 보호공 내측 배관(146)의 하부로부터 일 측으로 연장되어, 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)를 관통하여 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 외부까지 돌출된 형태로 이루어지는 내측 배관 연장 배관이다.
상기 내측 배관 연장 배관(145)은 후술되는 블리딩 함양관 부재(153)가 연결될 수 있는 것이다.
상기 내측 배관 연장 배관(145)은 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)에서 상기 환수측 인입 배관(142)에 비해 상대적으로 더 높은 위치에 형성된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)의 작동에 대하여 설명한다.
상기 수요처로부터 환수되어 상기 환수측 인입 배관(142)을 통해 인입된 상기 지열 교환수는 상기 수축 팽창 완충 부재(115)의 외면과 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내면 사이의 공간을 통해 낙하되어, 상기 지하 관정(10)의 내면과 상기 관정 내측 배관(20)의 외면 사이의 공간을 통해 유동되면서 지중과 열교환된 다음, 상기 관정 내측 배관(20)의 하부의 상기 천공을 통해 상기 관정 내측 배관(20)의 내부로 유입된다.
상기와 같이 상기 관정 내측 배관(20)의 내부로 유입된 상기 지열 교환수는 상기 심정 펌프(40)에 의해 상승되어 상기 펌핑 배관 부재(130) 및 상기 토출 배관 부재(140)를 통해 유동된 다음 상기 수요처 쪽으로 공급된다.
한편, 본 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조(150)는 제 1 지하 관정 모듈(190)과, 제 2 지하 관정 모듈(195)과, 수요처 환수 배관(152)과, 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브(156)와, 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브(157)와, 제어부(158)와, 상기 블리딩 함양관 부재(153)를 포함한다.
상기 제 1 지하 관정 모듈(190)은 지중에 형성된 제 1 지하 관정(10) 상에 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)이 연결된 형태의 것이다.
상기 제 2 지하 관정 모듈(195)은 상기 지중에 상기 제 1 지하 관정(10)과 소정 간격 이격되도록 형성된 제 2 지하 관정 상에 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛(1100)이 연결된 형태로 형성되되, 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)로부터 소정 간격 이격되도록 형성되는 것이다.
상기 제 1 지하 관정(10)과 상기 제 2 지하 관정은 모두 상기 지하 관정(10)과 동일한 것으로, 상기 지하 관정(10)이 서로 이격된 위치에 형성된 것이다.
상기 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)과 상기 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛(1100)은 모두 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)과 동일한 것으로, 상기 제 1 지하 관정(10)과 상기 제 2 지하 관정 상에 각각 배치되는 것이다.
물론, 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 각각에는, 상기 관정 내측 배관(20)에 각각 대응되는 제 1 관정 내측 배관(20)과 제 2 관정 내측 배관(20)은 물론, 상기 심정 펌프(40)에 대응되는 제 1 심정 펌프(40)와 제 2 심정 펌프가 각각 적용된다.
이하에서는, 상기 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)과 상기 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛(1100)의 각 구성 전단에 '제 1'과 '제 2'가 더 부가되는데, 해당 구성은 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)을 구성하면서 그러한 '제 1'과 '제 2'가 제거된 상태의 구성과 동일한 것이다.
예를 들어, 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)와 제 2 상부 보호공 케이싱 부재(1110)는 모두 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)와 동일한 구성이 된다.
상기 수요처 환수 배관(152)은 상기 수요처 쪽의 환수 헤더(미도시)로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 쪽으로 상기 지열 교환수가 환수되도록 유동되도록 하는 것이다.
상기 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브(156)는 상기 수요처 환수 배관(152) 중 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)로 유동되는 것에 배치되어, 상기 환수 헤더로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)로 유동되는 상기 지열 교환수의 환수량을 조절할 수 있는 것이다.
상기 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브(157)는 상기 수요처 환수 배관(152) 중 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로 유동되는 것에 배치되어, 상기 환수 헤더로부터 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로 유동되는 상기 지열 교환수의 환수량을 조절할 수 있는 것이다.
상기 제어부(158)는 상기 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브(156)와 상기 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브(157)를 제어할 수 있는 것이다.
상기 블리딩 함양관 부재(153)는 상기 제어부(158)의 환수량 조절에 의해 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 중 어느 하나로부터 블리딩된 상기 지열 교환수가 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 중 다른 하나의 내부로 유입되도록, 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)을 연결하는 것이다.
상기 수요처 쪽의 상기 환수 헤더로부터 상기 수요처 환수 배관(152)을 통해 유동되는 상기 지열 교환수는 분지되어 상기 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브(156) 및 상기 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브(157)를 각각 경유한 다음 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 쪽으로 환수될 수 있다.
상기와 같이 구성됨으로써, 복수 개의 상기 지하 관정 각각에 설치된 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로 환수되는 상기 지열 교환수의 각 환수량이 상기 제어부(158)에 의해 조절될 수 있어서, 상기 각 지하 관정 각각에 설치된 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 중 하나로 의도적으로 상기 지열 교환수의 환수량을 상대적으로 증대시켜, 상기 각 지하 관정 각각에 설치된 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)에서 지하수의 자연 수위의 고저차가 형성될 수 있게 됨으로써, 상기 각 지하 관정 각각에 설치된 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 중 하나에서는 블리딩이 발생되고, 상기 각 지하 관정 각각에 설치된 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 중 다른 하나에서는 함양이 발생되고, 그에 따라 지중 대수층의 흐름이 활성화되고, 지하수의 방류없이 상기 각 지하 관정의 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)은 상기 제 1 지하 관정(10) 상에 설치되고, 그 상부가 지상에 노출되는 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)와, 상기 제 1 지하 관정(10)의 내부에 삽입되도록 배치된 제 1 심정 펌프(40)와 연결되어, 상기 제 1 심정 펌프(40)에 의해 펌핑되는 상기 지열 교환수가 상기 제 1 지하 관정(10)의 외부로 토출되도록 하는 제 1 펌핑 배관 부재(130)와, 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내벽으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)를 관통한 형태로 배치되는 제 1 상부 보호공 내측 배관(146)과, 상기 제 1 상부 보호공 내측 배관(146)으로 연장되어, 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 외부까지 돌출된 형태로 이루어지는 제 1 내측 배관 연장 배관(145)을 포함한다.
또한, 상기 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛(1100)은 상기 제 2 지하 관정 상에 설치되고, 그 상부가 지상에 노출되는 제 2 상부 보호공 케이싱 부재(1110)와, 상기 제 2 지하 관정의 내부에 삽입되도록 배치된 제 2 심정 펌프와 연결되어, 상기 제 2 심정 펌프에 의해 펌핑되는 상기 지열 교환수가 상기 제 2 지하 관정의 외부로 토출되도록 하는 제 2 펌핑 배관 부재와, 상기 제 2 상부 보호공 케이싱 부재(1110)의 내벽으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 제 2 상부 보호공 케이싱 부재(1110)를 관통한 형태로 배치되는 제 2 상부 보호공 내측 배관(1146)과, 상기 제 2 상부 보호공 내측 배관(1146)으로 연장되어, 상기 제 2 상부 보호공 케이싱 부재(1110)의 외부까지 돌출된 형태로 이루어지는 제 2 내측 배관 연장 배관(1145)을 포함한다.
본 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조(150)는 수요처 공급 배관(151)을 포함한다.
상기 수요처 공급 배관(151)은 제 1 토출 배관 부재(140)와 제 2 토출 배관 부재(1140)로부터 각각 연장되어, 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로부터 상기 수요처 쪽의 공급 헤더(미도시)로 상기 지열 교환수가 공급되도록 유동되도록 하는 것이다.
본 실시예에서는, 상기 제 1 토출 배관 부재(140)와 상기 제 2 토출 배관 부재(1140)로부터 각각 연장된 상기 수요처 공급 배관(151)이 합지되어 단일한 관 형태를 이룬 상태로 상기 공급 헤더 쪽으로 연장되어, 상기 공급 헤더에 연결되고, 상기 수요처 환수 배관(152)이 단일한 관 형태로 상기 환수 헤더로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 쪽으로 연장된 다음 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로 분지되어 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로 상기 지열 교환수가 각각 환수되도록 유동된다. 그러면, 복수 개의 상기 지하 관정(10)을 상기 공급 헤더 또는 상기 환수 헤더와 간명한 구조로 연결시킬 수 있게 되어, 그러한 연결을 위한 공사비가 크게 절감될 수 있게 된다.
상기 수요처 환수 배관(152)은 상기 환수 헤더의 부근에서 분지되어 각각 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로 향하고, 상기 수요처 환수 배관(152)의 각 분지된 부분에는 상기 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브(156) 및 상기 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브(157)가 각각 배치되며, 상기 수요처 환수 배관(152)의 각 분지된 부분은 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)을 구성하는 제 1 환수측 인입 배관(142) 및 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)을 구성하는 제 2 환수측 인입 배관(1142)에 각각 연결된다.
이 때, 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로 환수되는 상기 지열 교환수의 각 환수량이 상기 제어부(158)에 의해 조절됨으로써, 상기 각 지하 관정 각각에 설치된 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)에서 지하수의 자연 수위의 고저차가 유도되어, 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)에서 블리딩과 함양이 이루어지게 되어, 지중 대수층의 흐름이 활성화되고, 지하수의 방류없이 상기 각 지하 관정의 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
본 실시예에서는, 상기 블리딩 함양관 부재(153)는 상기 제 1 내측 배관 연장 배관(145)과 상기 제 2 내측 배관 연장 배관(1145)을 연결한다.
본 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조(150)는 제 1 환수측 연결 배관(155)과, 제 1 플로트 밸브(170)와, 제 2 환수측 연결 배관(1155)과, 제 2 플로트 밸브(1170)를 더 포함한다.
상기 제 1 환수측 연결 배관(155)은 상기 블리딩 함양관 부재(153)의 중앙부에 비해 상기 제 1 내측 배관 연장 배관(145)과 연결된 지점과 상대적으로 근접된 부분의 하부와, 상기 수요처 환수 배관(152) 중 상기 수요처 환수 배관(152)과 상기 제 1 환수측 인입 배관(142)이 연결된 부분으로부터 소정 간격 이격된 부분의 상부를 연결하는 것이다.
상기 제 1 플로트 밸브(170)는 상기 제 1 환수측 연결 배관(155)과 상기 수요처 환수 배관(152) 사이에 배치되어, 상기 제 1 환수측 연결 배관(155)으로부터 상기 수요처 환수 배관(152) 쪽으로만 상기 지열 교환수가 유동되도록 하는 것이다.
상세히, 상기 제 1 플로트 밸브(170)는 상기 제 1 환수측 연결 배관(155)과 상기 수요처 환수 배관(152)에 함께 연통되되 그 내부가 빈 제 1 플로트 케이싱(171)과, 상기 제 1 플로트 케이싱(171)의 하부를 가로질러 구획하는 플레이트 형태의 제 1 플로트 하측 패널(172)과, 상기 제 1 플로트 하측 패널(172)에 복수 개 형성된 제 1 플로트 하측 관통홀(173)과, 상기 제 1 플로트 케이싱(171)의 상부를 가로질러 구획하는 플레이트 형태의 제 1 플로트 상측 패널(175)과, 상기 제 1 플로트 상측 패널(175)의 중앙부를 관통하는 제 1 플로트 상측 관통홀(176)과, 상기 제 1 플로트 하측 패널(172)과 상기 제 1 플로트 상측 패널(175) 사이에 배치되고 상기 지열 교환수의 수면 상에 뜰 수 있는 제 1 플로팅 볼(174)을 포함한다.
상기 제 1 지하 관정 모듈(190)의 상기 제 1 지하 관정(10)에서 상기 지열 교환수가 블리딩되어 상기 제 1 내측 배관 연장 배관(145)을 통해 넘치고, 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)에서는 상기 지열 교환수의 블리딩이 발생되지 않은 경우, 상기 제 1 환수측 인입 배관(142)에 비해 상기 제 1 내측 배관 연장 배관(145)은 상대적으로 더 높은 위치에 형성되기 때문에, 상기 제 1 내측 배관 연장 배관(145)에 비해 상대적으로 더 낮은 위치에 있게 되는 상기 제 1 플로트 케이싱(171)의 내부에는 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)로부터 넘친 상기 지열 교환수가 상기 제 1 환수측 인입 배관(142) 및 상기 수요처 환수 배관(152)을 통해 역류된 다음 상기 제 1 플로트 하측 관통홀(173)을 통해 상기 제 1 플로트 상측 패널(175)과 상기 제 1 플로트 하측 패널(172) 사이의 공간으로 유입되고, 그에 따라 상기 제 1 플로팅 볼(174)이 뜨게 되면서 상기 제 1 플로트 상측 관통홀(176)을 막게 됨으로써, 상기 제 1 환수측 연결 배관(155)을 통한 상기 제 1 플로트 밸브(170) 쪽으로의 상기 지열 교환수의 유동은 차단되어, 상기 제 1 내측 배관 연장 배관(145)을 통해 블리딩된 상기 지열 교환수는 상기 블리딩 함양관 부재(153)를 통해 유동되어 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 쪽으로 함양될 수 있게 된다.
만약 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)의 상기 제 1 지하 관정(10)에서 상기 지열 교환수가 상기 제 1 내측 배관 연장 배관(145)을 통해 블리딩되지 아니하여 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내부의 상기 지열 교환수의 수위가 상기 제 1 환수측 인입 배관(142)에까지 도달되지 아니하고, 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)에서는 상기 지열 교환수의 블리딩이 발생된 경우, 상기 제 1 플로팅 볼(174)은 하강되어 상기 제 1 플로트 하측 패널(172) 쪽으로 하강된 상태가 되어, 상기 제 1 플로트 상측 관통홀(176)은 개방됨으로써, 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로부터 블리딩되어 상기 블리딩 함양관 부재(153)를 통해 유동된 상기 지열 교환수는 상기 제 1 환수측 연결 배관(155)을 통해 유동된 다음, 상기 제 1 플로트 상측 관통홀(176), 상기 제 1 플로트 하측 관통홀(173), 상기 수요처 환수 배관(152) 및 상기 제 1 환수측 인입 배관(142)을 통해 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내부로 함양될 수 있게 된다.
상기와 같이, 상기 블리딩 함양관 부재(153)가 적용됨에 따라, 복수 개의 상기 지하 관정(10) 중 적어도 하나에서 블리딩된 상기 지열 교환수가 복수 개의 상기 지하 관정(10) 중 다른 것으로 유동될 수 있게 되어, 복수 개의 상기 지하 관정(10) 중 적어도 하나에서 블리딩된 상기 지열 교환수가 복수 개의 상기 지하 관정(10) 중 다른 것으로 함양될 수 있게 된다.
상기 제 2 환수측 연결 배관(1155)은 상기 블리딩 함양관 부재(153)의 중앙부에 비해 상기 제 2 내측 배관 연장 배관(1145)과 연결된 지점과 상대적으로 근접된 부분의 하부와, 상기 수요처 환수 배관(152) 중 상기 수요처 환수 배관(152)과 상기 제 2 환수측 인입 배관(1142)이 연결된 부분으로부터 소정 간격 이격된 부분의 상부를 연결하는 것이다.
상기 제 2 플로트 밸브(1170)는 상기 제 2 환수측 연결 배관(1155)과 상기 수요처 환수 배관(152) 사이에 배치되어, 상기 제 2 환수측 연결 배관(1155)으로부터 상기 수요처 환수 배관(152) 쪽으로만 상기 지열 교환수가 유동되도록 하는 것이다.
상기 제 2 플로트 밸브(1170)의 구체적인 구성은 상기 제 1 플로트 밸브(170)와 동일하므로, 상기된 상기 제 1 플로트 밸브(170)에 대한 설명으로 갈음하고, 여기서는 그 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조(150)의 작동에 대하여 설명한다.
상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)에서 모두 블리딩이 발생되지 아니한 경우에는, 상기 제 1 토출 배관 부재(140)와 상기 제 2 토출 배관 부재(1140)를 통해 각각 토출된 상기 각 지열 교환수가 상기 수요처 공급 배관(151)을 통해 상기 공급 헤더 쪽으로 공급된 다음, 상기 수요처 쪽의 히트 펌프(미도시) 등에 열전달을 한 후, 상기 환수 헤더 및 상기 수요처 환수 배관(152)을 통해 유동된 다음, 상기 제 1 환수측 인입 배관(142) 및 상기 제 2 환수측 인입 배관(1142)을 통해 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)의 내부로 유입됨으로써, 상기 지열 교환수가 순환된다.
상기 제 1 지하 관정 모듈(190)에서는 블리딩이 발생되고, 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)에서는 함양이 발생되는 경우, 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)로부터 블리딩된 상기 지열 교환수가 상기 제 1 내측 배관 연장 배관(145) 및 상기 블리딩 함양관 부재(153)를 통해 유동된 다음, 상기 제 2 환수측 연결 배관(1155), 상기 제 2 플로트 밸브(1170), 상기 수요처 환수 배관(152) 및 상기 제 2 환수측 인입 배관(1142)을 통해 상기 제 2 상부 보호공 케이싱 부재(1110)의 내부로 함양될 수 있게 된다.
이 때, 상기 제 1 플로트 밸브(170)는 상기 제 1 환수측 연결 배관(155)을 통한 상기 지열 교환수의 유동을 차단하여, 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)로부터 블리딩된 상기 지열 교환수는 상기 제 1 환수측 연결 배관(155)으로는 유동되지 아니하고, 상기 블리딩 함양관 부재(153)를 통해 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 쪽으로 유동될 수 있게 된다.
상기 제 2 지하 관정 모듈(195)에서는 블리딩이 발생되고, 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)에서는 함양이 발생된 경우, 상기 제 2 상부 보호공 케이싱 부재(1110)로부터 블리딩된 상기 지열 교환수가 상기 제 2 내측 배관 연장 배관(1145) 및 상기 블리딩 함양관 부재(153)를 통해 유동된 다음, 상기 제 1 환수측 연결 배관(155), 상기 제 1 플로트 밸브(170), 상기 수요처 환수 배관(152) 및 상기 제 1 환수측 인입 배관(142)을 통해 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재(110)의 내부로 함양될 수 있게 된다.
이 때, 상기 제 2 플로트 밸브(1170)는 상기 제 2 환수측 연결 배관(1155)을 통한 상기 지열 교환수의 유동을 차단하여, 상기 제 2 상부 보호공 케이싱 부재(1110)로부터 블리딩된 상기 지열 교환수는 상기 제 2 환수측 연결 배관(1155)으로는 유동되지 아니하고, 상기 블리딩 함양관 부재(153)를 통해 상기 제 1 지하 관정 모듈(190) 쪽으로 유동될 수 있게 된다.
상기와 같이, 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛(100)이 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)와, 상기 펌핑 배관 부재(130)와, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)를 포함하고, 상기 펌핑 배관 부재(130)가 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)에 연결되고, 상기 심정 펌프(40)는 상기 펌핑 배관 부재(130)에 연결됨으로써, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)가 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)로부터 분리되면, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)에 연결된 상기 펌핑 배관 부재(130) 및 상기 펌핑 배관 부재(130)에 연결된 상기 심정 펌프(40)가 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(120)와 함께 일체로 상기 상부 보호공 케이싱 부재(110)로부터 분리될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 지하 관정(10)의 내부에 배치된 상기 심정 펌프(40)의 교체, 수리 등을 위한 상기 심정 펌프(40)로의 접근이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 지열 교환수 유동 구조(150)가 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과, 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)과, 상기 블리딩 함양관 부재(153)를 포함함에 따라, 복수 개의 상기 지하 관정(10) 중 적어도 하나에서 블리딩된 상기 지열 교환수가 복수 개의 상기 지하 관정(10) 중 다른 것으로 유동될 수 있게 되어, 복수 개의 상기 지하 관정(10) 중 적어도 하나에서 블리딩된 상기 지열 교환수가 복수 개의 상기 지하 관정(10) 중 다른 것으로 함양될 수 있게 된다.
또한, 상기 지열 교환수 유동 구조(150)에서 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)을 각각 구성하는 상기 제 1 토출 배관 부재(140)와 상기 제 2 토출 배관 부재(1140)로부터 각각 연장된 상기 수요처 공급 배관(151)이 합지되어 단일한 관 형태를 이룬 상태로 상기 공급 헤더 쪽으로 연장되어, 상기 공급 헤더에 연결되고, 상기 수요처 환수 배관(152)이 단일한 관 형태로 상기 환수 헤더로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195) 쪽으로 연장된 다음 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)의 부근에서 분지되어 상기 제 1 지하 관정 모듈(190)과 상기 제 2 지하 관정 모듈(195)로 상기 지열 교환수가 각각 환수되도록 유동됨으로써, 복수 개의 상기 지하 관정(10)을 상기 공급 헤더 또는 상기 환수 헤더와 간명한 구조로 연결시킬 수 있게 되어, 그러한 연결을 위한 공사비가 크게 절감될 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 보이는 도면이고, 도 7은 도 5에 도시된 C부분에 대한 확대도이고, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 구성하는 일부를 위에서 내려다본 도면이다.
도 6 내지 도 8을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조(250)는 복수 개의 제 1 지하 관정 모듈(290)과, 복수 개의 제 2 지하 관정 모듈(295)과, 수요처 공급 배관(251)과, 수요처 환수 배관(252)과, 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브(256)와, 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브(257)와, 제어부(258)와, 밸런싱 튜브 부재(260, 1260)를 포함한다.
복수 개의 상기 제 1 지하 관정 모듈(290)은 지중에 형성된 복수 개의 제 1 지하 관정 상에 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛(200)이 각각 연결된 형태의 것이다.
복수 개의 상기 제 2 지하 관정 모듈(295)은 상기 지중에 상기 제 1 지하 관정과 소정 간격 이격되도록 형성된 복수 개의 제 2 지하 관정 상에 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛(1200, 2200)이 각각 연결된 형태로 형성되되, 상기 제 1 지하 관정 모듈(290)로부터 소정 간격 이격되도록 형성되는 것이다.
상기 밸런싱 튜브 부재(260, 1260)는 복수 개의 상기 제 1 지하 관정 모듈(290) 또는 복수 개의 상기 제 2 지하 관정 모듈(295)과 상기 수요처 환수 배관(252)을 연결하여, 상기 수요처 환수 배관(252)을 통해 유동된 지열 교환수가 경유되면서 상기 각 제 1 지하 관정 모듈(290) 또는 상기 각 제 2 지하 관정 모듈(295)로 상기 지열 교환수가 분배되어 유동되도록 하는 것이다.
상기 밸런싱 튜브 부재(260, 1260)는 복수 개의 상기 제 1 지하 관정 모듈(290)과 연결되는 밸런싱 타 측 튜브 부재(260)와, 복수 개의 상기 제 2 지하 관정 모듈(295)과 연결되는 밸런싱 일 측 튜브 부재(1260)를 포함하는데, 이하에서는 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재(1260)의 구체적인 구성에 대하여 설명하나, 이러한 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재(1260)의 구체적인 구성에 대한 설명은 상기 밸런싱 타 측 튜브 부재(260)에도 동일하게 적용될 수 있고, 그 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상세히, 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재(1260)는 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)와, 밸런싱 일 측 튜브 인입관(1262)과, 밸런싱 일 측 튜브 토출관(1263)을 포함한다.
상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)는 그 내부가 빈 소정 길이의 관 형태로 형성되고, 중력 방향에 대해 수직으로 배치되어, 지상에 수평으로 배치되는 것이다.
상기 밸런싱 일 측 튜브 인입관(1262)은 상기 수요처 환수 배관(252)으로부터 연장되어, 환수 헤더로부터 상기 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브(257)와 상기 수요처 환수 배관(252)을 통해 유동된 상기 지열 교환수가 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)의 내부로 유입될 수 있도록, 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)의 하부에서 돌출되어, 상기 수요처 환수 배관(252)에 연결되는 것이다.
상기 밸런싱 일 측 튜브 토출관(1263)은 상기 밸런싱 일 측 튜브 인입관(1262)을 통해 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)로 유입된 상기 지열 교환수가 상기 각 제 2 지하 관정 모듈(295)로 유출될 수 있도록, 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)의 상부에서 복수 개 돌출되어, 상기 각 제 2 지하 관정 모듈(295)의 각 환수측 인입 배관(1242, 2242)에 연결되는 것이다.
도 7에서처럼, 각 토출 배관 부재(1240, 2240)에는 수요처 공급 배관(251)이 연결되나, 도 8에서는 상기 각 환수측 인입 배관(1242, 2242)의 연결 관계를 표현하기 위하여, 상기 수요처 공급 배관(251)의 도시가 생략되었다.
상기 밸런싱 일 측 튜브 인입관(1262)을 통해 유동된 상기 지열 교환수는 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)의 내부에서 차오른 다음 상기 각 밸런싱 일 측 튜브 토출관(1263)을 통해 상기 각 제 2 지하 관정 모듈(295)로 분배되어 유동될 수 있게 된다.
상기 밸런싱 튜브 부재(260, 1260)는 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)에 설치되어, 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)의 내부의 수위를 감지하는 일 측 수위 감지 센서(1264)를 포함한다.
상기 일 측 수위 감지 센서(1264)는 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)의 상부에 연결되어, 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1261)의 내부의 수위를 감지할 수 있는 것으로, 상기된 제 1 실시예에서 제시된 제 1 플로트 밸브와 같은 플로트 밸브가 그 예로 제시될 수 있다.
상기와 같이, 상기 지열 교환수 유동 구조(250)가 복수 개의 상기 제 1 지하 관정 모듈(290)과, 복수 개의 상기 제 2 지하 관정 모듈(295)과, 상기 수요처 공급 배관(251)과, 상기 수요처 환수 배관(252)과, 상기 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브(256)와, 상기 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브(257)와, 상기 제어부(258)와, 상기 밸런싱 튜브 부재(260, 1260)를 포함함에 따라, 상기 수요처 환수 배관(252)을 통해 유동된 상기 지열 교환수가 상기 밸런싱 튜브 부재(260, 1260)를 경유한 다음 상기 각 제 2 지하 관정 모듈(295)로 분배되어 유동될 수 있게 되고, 그에 따라 복수 개의 지하 관정을 상기 환수 헤더와 더욱 간명한 구조로 연결시킬 수 있게 되어, 그러한 연결을 위한 공사비가 더욱 크게 절감될 수 있게 된다.
여기서, 상기 밸런싱 튜브 부재(260, 1260)가 생략되는 경우에는, 해당 지하 관정 모듈은 단수 개로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 밸런싱 타 측 튜브 부재(260)가 생략되는 경우, 상기 제 1 지하 관정 모듈(290)은 단수 개로 구성될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 구성하는 일부를 위에서 내려다본 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조(350)는 제 1 지하 관정 모듈, 복수 개의 제 2 지하 관정 모듈, 수요처 공급 배관, 수요처 환수 배관 및 밸런싱 일 측 튜브 부재(1360)와 함께, 블리딩 함양관 부재(353)를 포함한다.
또한, 상기 지열 교환수 유동 구조(350)는 블리딩 밸런싱 일 측 연결 배관(1355)을 더 포함한다.
상기 블리딩 함양관 부재(353)는 상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 블리딩된 지열 교환수가 상기 제 2 지하 관정 모듈의 내부로 유입되도록, 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈을 연결하는 것이다.
상기 블리딩 함양관 부재(353)는 상기 제 1 지하 관정 모듈의 내측 배관 연장 배관과, 상기 블리딩 밸런싱 일 측 연결 배관(1355)을 연결한다.
상기 블리딩 밸런싱 일 측 연결 배관(1355)은 상기 블리딩 함양관 부재(353) 중 복수 개의 상기 제 2 지하 관정 모듈에 상대적으로 근접된 부분과 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재(1360)를 연결하여, 상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 블리딩되어 상기 블리딩 함양관 부재(353)를 통해 유동된 상기 지열 교환수 중의 적어도 일부가 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재(1360)로 유입되도록 하는 것이다.
상기 블리딩 밸런싱 일 측 연결 배관(1355)은 상기 블리딩 함양관 부재(353)의 하부와 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재(1360)를 구성하는 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1361)의 상부를 연결할 수 있다.
상기 밸런싱 일 측 튜브 부재(1360)를 구성하는 일 측 수위 감지 센서(1364)가 상기된 제 1 실시예에서 제시된 제 1 플로트 밸브와 같은 플로트 밸브인 경우, 상기 블리딩 밸런싱 일 측 연결 배관(1355)은 상기 일 측 수위 감지 센서(1364)를 통해 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체(1361)의 상부와 연결될 수 있다.
한편, 상기 지열 교환수 유동 구조(350)는 상기 각 제 2 지하 관정 모듈 사이에 형성되어, 상기 각 제 2 지하 관정 모듈 사이에서의 상기 지열 교환수의 유동이 가능하도록 하는 모듈 연결 일 측 배관(354)을 더 포함한다.
상기 모듈 연결 일 측 배관(354)은 상기 각 제 2 지하 관정 모듈 사이에 형성되어, 상기 각 제 2 지하 관정 모듈 사이에서의 상기 지열 교환수의 유동이 가능하도록 하는 것이다.
상세히, 상기 모듈 연결 일 측 배관(354)은 상기 각 제 2 지하 관정 모듈을 구성하는 복수 개의 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛(1300, 2300)을 구성하는 각 제 2 내측 배관 연장 배관을 연결시키고, 상기 블리딩 함양관 부재(353)와 연결되는 것이다.
한편, 상기 지열 교환수 유동 구조(350)는 블리딩 밸런싱 타 측 연결 배관(355)을 더 포함한다.
상기 블리딩 밸런싱 타 측 연결 배관(355)은 상기 블리딩 함양관 부재(353) 중 상기 제 1 지하 관정 모듈에 상대적으로 근접된 부분과 상기 제 1 지하 관정 모듈을 구성하는 제 1 환수측 인입 배관(342)을 연결할 수 있다.
상기 각 제 2 지하 관정 모듈 중 적어도 하나에서 블리딩이 발생된 경우, 블리딩된 해당 지열 교환수는 상기 모듈 연결 일 측 배관(354), 상기 블리딩 함양관 부재(353), 상기 블리딩 밸런싱 타 측 연결 배관(355) 및 상기 제 1 환수측 인입 배관(342)를 통해 상기 제 1 지하 관정 모듈로 유입될 수 있고, 상기 제 1 지하 관정 모듈에서 블리딩이 발생된 경우, 블리딩된 해당 지열 교환수는 상기 블리딩 함양관 부재(353), 상기 블리딩 밸런싱 일 측 연결 배관(1355), 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재(1360)를 통해 상기 각 제 2 지하 관정 모듈로 유입될 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제 4 실시예에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조를 구성하는 일부를 위에서 내려다본 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조(450)는 복수 개의 제 1 지하 관정 모듈과, 복수 개의 제 2 지하 관정 모듈과, 수요처 공급 배관과, 수요처 환수 배관과, 밸런싱 일 측 튜브 부재(1460)와, 밸런싱 타 측 튜브 부재(460)를 포함한다.
상기 밸런싱 타 측 튜브 부재(460)는 복수 개의 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 수요처 환수 배관을 연결하여, 상기 수요처 환수 배관을 통해 유동된 지열 교환수가 경유되면서 상기 각 제 1 지하 관정 모듈로 상기 지열 교환수가 분배되어 유동되도록 하는 것이다.
상기 밸런싱 타 측 튜브 부재(460)는 밸런싱 타 측 튜브 몸체(461)와, 밸런싱 타 측 튜브 인입관(462)과, 밸런싱 타 측 튜브 토출관(463)을 포함한다.
상기 밸런싱 타 측 튜브 몸체(461)는 그 내부가 빈 소정 길이의 관 형태로 형성되고, 중력 방향에 대해 수직으로 배치되어, 지상에 수평으로 배치되는 것이다.
상기 밸런싱 타 측 튜브 인입관(462)은 상기 수요처 환수 배관으로부터 연장되어, 환수 헤더로부터 상기 수요처 환수 배관을 통해 유동된 상기 지열 교환수가 상기 밸런싱 타 측 튜브 몸체(461)의 내부로 유입될 수 있도록, 상기 밸런싱 타 측 튜브 몸체(461)의 하부에서 돌출되어, 상기 수요처 환수 배관에 연결되는 것이다.
상기 밸런싱 타 측 튜브 토출관(463)은 상기 밸런싱 타 측 튜브 인입관(462)을 통해 상기 밸런싱 타 측 튜브 몸체(461)로 유입된 상기 지열 교환수가 상기 각 제 1 지하 관정 모듈로 유출될 수 있도록, 상기 밸런싱 타 측 튜브 몸체(461)의 상부에서 복수 개 돌출되어, 상기 각 제 1 지하 관정 모듈의 각 환수측 인입 배관에 연결되는 것이다.
한편, 상기 지열 교환수 유동 구조(450)는 블리딩 함양관 부재(453)를 포함한다.
상기 블리딩 함양관 부재(453)는 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 중 어느 하나로부터 블리딩된 상기 지열 교환수가 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 중 다른 하나의 내부로 유입되도록, 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈을 연결하는 것이다.
상기 지열 교환수 유동 구조(450)는 블리딩 밸런싱 타 측 연결 배관(455)을 더 포함한다.
상기 블리딩 밸런싱 타 측 연결 배관(455)은 상기 블리딩 함양관 부재(453) 중 상대적으로 상기 제 1 지하 관정 모듈에 근접된 부분과 상기 밸런싱 타 측 튜브 부재(460)를 연결하여, 상기 제 2 지하 관정 모듈로부터 블리딩되어 상기 블리딩 함양관 부재(453)를 통해 유동된 상기 지열 교환수 중의 적어도 일부가 상기 밸런싱 타 측 튜브 부재(460)로 유입되도록 하는 것이다.
상기 블리딩 밸런싱 타 측 연결 배관(455)은 상기 블리딩 함양관 부재(453)의 하부와 상기 밸런싱 타 측 튜브 부재(460)를 구성하는 상기 밸런싱 타 측 튜브 몸체(461)의 상부를 연결할 수 있다.
한편, 상기 지열 교환수 유동 구조(450)는 상기 각 제 1 지하 관정 모듈 사이에 형성되어, 상기 각 제 1 지하 관정 모듈 사이에서의 상기 지열 교환수의 유동이 가능하도록 하는 모듈 연결 타 측 배관(456)을 포함한다.
상기 모듈 연결 타 측 배관(456)은 복수 개의 상기 각 제 1 지하 관정 모듈을 구성하는 복수 개의 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛(400, 3400)을 구성하는 각 제 1 내측 배관 연장 배관을 연결시키고, 상기 블리딩 함양관 부재(453)와 연결되는 것이다.
상기 각 제 1 지하 관정 모듈 중 적어도 하나에서 블리딩이 발생된 경우, 블리딩된 해당 지열 교환수는 상기 모듈 연결 타 측 배관(456), 상기 블리딩 함양관 부재(453), 블리딩 밸런싱 일 측 연결 배관(1455) 및 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재(1460)를 통해 상기 제 2 지하 관정 모듈로 유입될 수 있고, 상기 제 2 지하 관정 모듈에서 블리딩이 발생된 경우, 블리딩된 해당 지열 교환수는 상기 블리딩 함양관 부재(453), 상기 블리딩 밸런싱 타 측 연결 배관(455), 상기 밸런싱 타 측 튜브 부재(460)를 통해 유동된 다음 상기 수요처 공급 배관으로 유동될 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조의 일부를 확대한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에서는, 관정 내측 배관(20)의 상부가 상부 보호공 내측 배관(546)의 하부의 내부에 삽입되고, 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20) 사이에 슬라이딩 개스킷(516)이 설치된다.
상기 슬라이딩 개스킷(516)은 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20) 중 어느 하나에 고정되고, 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20) 중 다른 하나에 맞물린 상태로 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20)의 다른 하나의 표면에 접한 상태로 이동될 수 있고, 고무, 실리콘 등의 탄성을 가진 재질로 이루어짐으로써, 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20) 사이의 틈을 통한 지열 교환수의 누수가 방지될 수 있게 된다.
상기 관정 내측 배관(20)은 폴리염화비닐 등으로 이루어져서 온도 변화에 따라 수축 이완되면서 그 길이가 가변되는데, 상기와 같이 상기 관정 내측 배관(20)이 수축 이완되더라도, 상기 슬라이딩 개스킷(516)은 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20) 중 어느 하나에 고정되고, 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20) 중 다른 하나에 맞물린 상태로 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20)의 다른 하나의 표면에 탄성 변형되면서 눌려 접한 상태를 유지하게 되어, 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20) 사이의 틈을 상기 슬라이딩 개스킷(516)이 막아주게 됨으로써, 상기 상부 보호공 내측 배관(546)과 상기 관정 내측 배관(20) 사이의 틈을 통한 상기 지열 교환수의 임의적인 누수가 방지될 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 지열 교환수 유동 구조의 일부를 확대한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛은 상부 보호공 착탈 덮개 부재(620)와 함께, 이중 덮개 부재(625), 외부 유입 차단 부재(680)와, 내부 유출 차단 부재(685)를 포함한다.
상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재(620)는 착탈 덮개 몸체(621)와, 펌핑 배관 고정체(622)를 포함한다.
상기 이중 덮개 부재(625)는 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 상부에 결합되어, 지하 관정(10)의 내부를 외부에 대하여 밀폐시키는 것으로, 상기 이중 덮개 부재(625)를 통해 공기의 유동은 가능하나, 물의 유동은 차단된다.
상세히, 상기 이중 덮개 부재(625)는 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 개방된 상단을 덮는 이중 덮개 몸체(627)와, 상기 이중 덮개 몸체(627)의 상방으로 소정 높이로 연장되되 그 내부가 빈 형태로 형성되는 이중 덮개 상방 연장체(626)와, 상기 이중 덮개 상방 연장체(626)의 개방된 상단을 덮는 이중 상방 덮개(628)를 포함한다.
상기 이중 덮개 몸체(627)와 상기 착탈 덮개 몸체(621)는 볼트 등의 결합 수단에 의해 서로 결합될 수 있다.
상기 외부 유입 차단 부재(680)는 외부 공기의 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로의 유입은 가능하게 하되, 외부 오염수의 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로의 유입은 차단하는 것이다.
상세히, 상기 외부 유입 차단 부재(680)는 외부 유입관(1681)과, 외부 유입 차단 몸체(681)와, 외부 유입 차단 승강체(684)와, 외부 유입 차단 걸림체(683)와, 외부 유입홀 형성 패널(682)을 포함한다.
상기 외부 유입관(1681)은 그 일 측 말단이 상기 이중 덮개 상방 연장체(626)의 측벽을 관통하여 외부와 연통되고 소정 길이로 길게 형성되어, 상기 외부 공기가 도입되어 유동될 수 있는 것이다.
상기 외부 유입 차단 몸체(681)는 상기 이중 덮개 상방 연장체(626)의 내부에 배치되되, 상기 이중 덮개 상방 연장체(626)의 상하 방향으로 연통된 관 형태로 형성되고, 그 하단이 상기 외부 유입관(1681)의 타 측 말단과 연결되어, 상기 외부 유입관(1681)을 통해 유동된 상기 외부 공기가 그 하단으로부터 유입되어 그 상단을 통해 유출됨으로써 상기 외부 공기가 상기 이중 덮개 상방 연장체(626)의 내부로 도입될 수 있도록 하는 것이다.
상기 외부 유입 차단 승강체(684)는 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 내부에서 승강될 수 있는 것으로, 구체(sphere)로 형성되고, 플라스틱 등으로 이루어져서, 상기 외부 오염수의 수면에 뜰 수 있는 것이다.
상기 외부 유입 차단 걸림체(683)는 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 상단에 형성되되, 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 직경에 비해 상대적으로 작은 직경으로 형성되어, 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 내부를 따라 떠오른 상기 외부 유입 차단 승강체(684)가 걸림으로써, 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 개방된 상단이 닫히도록 하는 것이다.
상기 외부 유입홀 형성 패널(682)은 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 하부 공간을 가로질러 구획하는 패널 형태로 형성되되, 상기 외부 유입 차단 승강체(684)에 비해 상대적으로 작은 크기의 외부 유입홀이 형성되어 상기 외부 공기는 유동되되 상기 외부 유입 차단 승강체(684)는 걸려서 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 외부로 상기 외부 유입 차단 승강체(684)의 임의 이탈을 방지하는 것이다.
상기 이중 덮개 부재(625)가 침수되지 아니한 평상 시에는, 상기 외부 유입 차단 승강체(684)가 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 하부로 가라앉아 상기 외부 유입홀 형성 패널(682)에 걸린 상태를 유지하고, 상기 외부 유입관(1681)을 통해 상기 외부 공기가 도입되어, 상기 외부 공기가 상기 외부 유입 차단 몸체(681)를 통해 유동된 다음, 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로 유입될 수 있다.
반면, 홍수 등 상기 이중 덮개 부재(625)가 침수된 비상 시에는, 상기 외부 유입관(1681)을 통해 상기 외부 오염수가 유입되어, 상기 외부 오염수가 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 내부에 차오르게 됨으로써, 상기 외부 유입 차단 승강체(684)도 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 상부까지 떠오르게 되어, 상기 외부 유입 차단 승강체(684)가 상기 외부 유입 차단 걸림체(683)에 걸려 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 상단이 닫히게 되고, 그에 따라 상기 외부 유입관(1681)을 통해 유입되어 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 내부에 차오른 상기 외부 오염수가 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로 유입되는 현상이 차단될 수 있게 된다.
상기 외부 유입 차단 부재(680)가 배치됨에 따라, 상기 이중 덮개 부재(625)가 침수되지 아니한 평상 시에는, 상기 외부 유입 차단 부재(680)를 통해 상기 외부 공기가 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로 유입될 수 있으면서도, 상기 이중 덮개 부재(625)가 침수된 비상 시에는, 상기 외부 유입 차단 부재(680)에 의해 상기 외부 오염수의 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로의 유입이 차단될 수 있게 된다.
상기 내부 유출 차단 부재(685)는 상기 외부 유입 차단 부재(680)를 통해 상기 이중 덮개 상방 연장체(626)의 내부로 유입된 상기 외부 공기의 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 내부로의 유입은 가능하게 하되, 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 내부에 차오르는 지열 교환수의 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로의 유입은 차단하는 것이다.
상기 지하 관정(10) 내부의 상기 지열 교환수는 운전 과정 중 환수 유량 변동 등 다양한 원인에 의해 차오를 수 있는데, 상기와 같이 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 상부 이상으로 상기 지열 교환수가 차오르게 되는 경우, 상기 내부 유출 차단부재(685)가 상기 지열 교환수의 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로의 유입을 차단시킬 수 있다.
상세히, 상기 내부 유출 차단 부재(685)는 내부 유출 차단 몸체(686)와, 내부 유출 차단 승강체(689)와, 내부 유출 차단 걸림체(688)와, 내부 유출 차단 패널(687)을 포함한다.
상기 내부 유출 차단 몸체(686)는 상기 이중 덮개 몸체(627)를 관통하여 상기 이중 덮개 몸체(627)의 소정 높이의 상공까지 연장되되, 상기 이중 덮개 상방 연장체(626)의 상하 방향으로 연통된 관 형태로 형성되어, 상기 외부 유입 차단 부재(680)을 통해 상기 이중 덮개 상방 연장체(626)의 내부로 유입된 상기 외부 공기가 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 내부로 유입될 수 있도록 하는 것이다.
상기 내부 유출 차단 승강체(689)는 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 내부에서 승강될 수 있는 것으로, 구체(sphere)로 형성되고, 플라스틱 등으로 이루어져서, 상기 지열 교환수의 수면에 뜰 수 있는 것이다.
상기 내부 유출 차단 걸림체(688)는 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 상단에 형성되되, 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 직경에 비해 상대적으로 작은 직경으로 형성되어, 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 내부를 따라 떠오른 상기 내부 유출 차단 승강체(689)가 걸림으로써, 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 개방된 상단이 닫히도록 하는 것이다.
상기 내부 유출 차단 패널(687)은 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 하부 공간을 가로질러 구획하는 패널 형태로 형성되되, 상기 내부 유출 차단 승강체(689)에 비해 상대적으로 작은 크기의 내부 유입홀이 형성되어 상기 외부 공기는 유동되되 상기 내부 유출 차단 승강체(689)는 걸려서 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 외부로 상기 내부 유출 차단 승강체(689)의 임의 이탈을 방지하는 것이다.
상기 외부 유입 차단 부재(680)의 상기 외부 유입 차단 몸체(681)의 상단은 상기 내부 유출 차단 부재(685)의 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 상단에 비해 상대적으로 더 높은 위치에 배치된다.
상기 착탈 덮개 몸체(621)의 내부에 상기 지열 교환수가 유출되지 아니한 평상 시에는, 상기 내부 유출 차단 승강체(689)가 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 하부로 가라앉아 상기 내부 유출 차단 패널(687)에 걸린 상태를 유지하고, 상기 외부 유입 차단 부재(680)을 통해 상기 이중 덮개 상방 연장체(626)의 내부로 유입된 상기 외부 공기가 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 내부로 유입될 수 있다.
반면, 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 내부에 상기 지열 교환수가 유출되어 차오른 비상 시에는, 상기 지열 교환수가 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 내부에 차오르게 됨으로써, 상기 내부 유출 차단 승강체(689)도 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 상부까지 떠오르게 되어, 상기 내부 유출 차단 승강체(689)가 상기 내부 유출 차단 걸림체(688)에 걸려 상기 내부 유출 차단 몸체(686)의 상단이 닫히게 되고, 그에 따라 상기 지열 교환수가 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로 유입되는 현상이 차단될 수 있게 된다.
상기 내부 유출 차단 부재(685)가 배치됨에 따라, 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 내부에 상기 지열 교환수가 유출되지 아니한 평상 시에는, 상기 내부 유출 차단 부재(685)를 통해 상기 외부 공기가 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 내부로 유입될 수 있으면서도, 상기 착탈 덮개 몸체(621)의 내부에 상기 지열 교환수가 유출되어 차오른 비상 시에는, 상기 내부 유출 차단 부재(685)에 의해 상기 지열 교환수가 상기 이중 덮개 부재(625)의 내부로 유입되는 현상이 차단될 수 있게 되고, 그에 따라 상기 이중 덮개 부재(625)로 상기 지열 교환수가 유입될 경우 상기 지열 교환수가 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛의 외부로 넘쳐 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛의 주변이 오염되거나, 겨울철에 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛의 외부로 넘친 상기 지열 교환수에 의해 형성되는 빙판에 의해 사고가 발생되는 현상이 방지될 수 있게 된다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조에 의하면, 지하 관정의 내부에 배치된 심정 펌프의 교체, 수리 등을 위한 상기 심정 펌프로의 접근이 용이하게 이루어질 수 있도록 하고, 복수 개의 상기 지하 관정 중 적어도 하나에서 블리딩된 지열 교환수가 복수 개의 상기 지하 관정 중 다른 것으로 유동될 수 있도록 하며, 복수 개의 상기 지하 관정 각각으로 환수되는 지열 교환수의 각 환수량의 조절을 통해 상기 각 지하 관정에서의 지하수의 자연 수위의 고저차를 형성시킴으로써, 상기 각 지하 관정 중 일부에서는 블리딩이 발생되고, 상기 각 지하 관정 중 다른 일부에서는 함양이 발생하도록 하여, 지중 대수층의 흐름을 활성화시키고, 지하수의 방류없이 상기 각 지하 관정의 열교환 효율을 향상시킬 수 있고, 복수 개의 상기 지하 관정을 공급 헤더 또는 환수 헤더와 간명한 구조로 연결시킬 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.

Claims (19)

  1. 지중(地中)에 형성된 지하 관정 상에 설치되고, 그 상부가 지상에 노출되는 상부 보호공 케이싱 부재;
    상기 지하 관정의 내부에 삽입되도록 배치된 심정 펌프와 연결되어, 상기 심정 펌프에 의해 펌핑되는 지열 교환수가 상기 지하 관정의 외부로 토출되도록 하는 펌핑 배관 부재; 및
    상기 상부 보호공 케이싱 부재의 상부에 착탈 가능하게 연결되어, 상기 상부 보호공 케이싱 부재를 덮을 수 있는 상부 보호공 착탈 덮개 부재;를 포함하고,
    상기 펌핑 배관 부재는 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재에 연결되고, 상기 심정 펌프는 상기 펌핑 배관 부재에 연결됨으로써, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재가 상기 상부 보호공 케이싱 부재로부터 분리되면, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재에 연결된 상기 펌핑 배관 부재 및 상기 펌핑 배관 부재에 연결된 상기 심정 펌프가 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재와 함께 일체로 상기 상부 보호공 케이싱 부재로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 지열용 상부 보호 열교환 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재는
    상기 상부 보호공 케이싱 부재의 상부를 덮도록 상기 상부 보호공 케이싱 부재의 상부에 착탈 가능하게 연결될 수 있는 착탈 덮개 몸체와,
    상기 착탈 덮개 몸체의 하부에 형성되고, 상기 펌핑 배관 부재가 상기 착탈 덮개 몸체에 연결되도록 하는 펌핑 배관 고정체를 포함하고,
    상기 펌핑 배관 부재는
    상기 심정 펌프로부터 상기 착탈 덮개 몸체까지 소정 길이 연장된 형태를 이루는 펌핑 배관 본체와,
    상기 착탈 덮개 고정체를 관통하도록 상기 펌핑 배관 본체로부터 연장되고, 상기 착탈 덮개 고정체의 일부를 관통한 부분이 굽혀져서 그 말단부가 다시 상기 착탈 덮개 고정체의 다른 부분을 관통하는 펌핑 배관 굽힘체와,
    상기 펌핑 배관 관통 굽힘체로부터 연장되는 펌핑 배관 관통체를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열용 상부 보호 열교환 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛은
    상기 펌핑 배관 관통체와 착탈 가능하게 연결될 수 있도록 상기 상부 보호공 케이싱 부재의 내부를 따라 상기 상부 보호공 케이싱 부재의 상부까지 연장되고, 그 하부는 상기 상부 보호공 케이싱 부재의 외측 공간을 향해 돌출되어, 상기 심정 펌프에 의해 펌핑되어 상기 펌핑 배관 부재를 통해 유동된 지열 교환수가 상기 상부 보호공 케이싱 부재의 외부로 토출되도록 하는 토출 배관 부재; 및
    상기 토출 배관 부재를 통해 유동되는 상기 지열 교환수가 상기 펌핑 배관 부재 쪽으로 역류되는 것이 방지될 수 있도록, 상기 토출 배관 부재에 설치되는 토출 역류 체크 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열용 상부 보호 열교환 유닛.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 지하 관정의 내부에는 상기 지하 관정의 내벽으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 지하 관정을 관통한 형태로 배치되는 관정 내측 배관을 포함하고,
    상기 관정 내측 배관의 내부에는 상기 지하 관정의 내부의 상기 지열 교환수가 유입되어 상승되도록 상기 심정 펌프가 상기 펌핑 배관 본체와 연결된 형태로 배치되고,
    상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛은
    상기 상부 보호공 케이싱 부재의 내벽으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 상부 보호공 케이싱 부재를 관통한 형태로 배치되고, 그 내부를 따라 상기 펌핑 배관 본체가 관통되며, 상기 관정 내측 배관과 소정 간격으로 이격된 형태로 배치되는 상부 보호공 내측 배관; 및
    서로 이격된 상기 관정 내측 배관과 상기 상부 보호공 내측 배관을 연결하되, 상기 지열 교환수의 온도 변화에 따른 상기 관정 내측 배관의 수축 팽창이 완충될 수 있도록 상기 관정 내측 배관과 상기 상부 보호공 내측 배관 사이의 간격 변화에 따라 그 길이가 가변될 수 있는 수축 팽창 완충 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열용 상부 보호 열교환 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수축 팽창 완충 부재는 주름관 형태로 형성됨으로써, 상기 지열 교환수의 온도 변화에 따라 상기 관정 내측 배관이 수축 팽창됨에 따라 상기 관정 내측 배관과 상기 상부 보호공 내측 배관 사이의 간격이 변화되면, 상기 수축 팽창 완충 부재의 각 주름이 서로 좁혀지거나 이격되면서 상기 수축 팽창 완충 부재의 길이가 가변되고, 그에 따라 상기 지열 교환수의 온도 변화에 따른 상기 관정 내측 배관의 수축 팽창이 완충될 수 있는 것을 특징으로 하는 지열용 상부 보호 열교환 유닛.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 상부 보호공 케이싱 부재의 하부에는, 상기 토출 배관 부재로부터 상대적으로 소정 높이만큼 더 낮은 위치에 환수측 인입 배관이 형성되고,
    상기 환수측 인입 배관은 수요처로부터 환수되는 상기 지열 교환수가 상기 상부 보호공 케이싱 부재의 내측으로 유입되도록 하는 배관이고,
    상기 상부 보호공 케이싱 부재의 하부에는, 상기 환수측 인입 배관을 통해 상기 상부 보호공 케이싱 부재의 내부로 인입된 상기 지열 교환수가 상기 토출 배관 부재 쪽으로 임의로 상승되는 현상이 방지될 수 있도록, 상기 토출 배관 부재와 상기 환수측 인입 배관 사이를 막아주는 차단벽 부재가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 지열용 상부 보호 열교환 유닛.
  7. 지중에 형성된 제 1 지하 관정 상에 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 연결된 형태의 제 1 지하 관정 모듈;
    상기 지중에 상기 제 1 지하 관정과 소정 간격 이격되도록 형성된 제 2 지하 관정 상에 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 연결된 형태로 형성되되, 상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 소정 간격 이격되도록 형성되는 제 2 지하 관정 모듈;
    상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 쪽으로 수요처 쪽의 환수 헤더로부터 지열 교환수가 환수되도록 유동되는 수요처 환수 배관;
    상기 수요처 환수 배관 중 상기 제 1 지하 관정 모듈로 유동되는 것에 배치되어, 상기 환수 헤더로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈로 유동되는 상기 지열 교환수의 환수량을 조절할 수 있는 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브;
    상기 수요처 환수 배관 중 상기 제 2 지하 관정 모듈로 유동되는 것에 배치되어, 상기 환수 헤더로부터 상기 제 2 지하 관정 모듈로 유동되는 상기 지열 교환수의 환수량을 조절할 수 있는 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브;
    상기 제 1 환수량 자동 비례 제어 밸브와 상기 제 2 환수량 자동 비례 제어 밸브를 제어할 수 있는 제어부; 및
    상기 제어부의 환수량 조절에 의해 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 중 어느 하나로부터 블리딩된 상기 지열 교환수가 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 중 다른 하나의 내부로 유입되도록, 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈을 연결하는 블리딩 함양관 부재;를 포함하는 지열 교환수 유동 구조.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛은
    상기 제 1 지하 관정 상에 설치되고, 그 상부가 지상에 노출되는 제 1 상부 보호공 케이싱 부재와,
    상기 제 1 지하 관정의 내부에 삽입되도록 배치된 제 1 심정 펌프와 연결되어, 상기 제 1 심정 펌프에 의해 펌핑되는 상기 지열 교환수가 상기 제 1 지하 관정의 외부로 토출되도록 하는 제 1 펌핑 배관 부재와,
    상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재의 내벽으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재를 관통한 형태로 배치되는 제 1 상부 보호공 내측 배관과,
    상기 제 1 상부 보호공 내측 배관으로 연장되어, 상기 제 1 상부 보호공 케이싱 부재의 외부까지 돌출된 형태로 이루어지는 제 1 내측 배관 연장 배관을 포함하고,
    상기 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛은
    상기 제 2 지하 관정 상에 설치되고, 그 상부가 지상에 노출되는 제 2 상부 보호공 케이싱 부재와,
    상기 제 2 지하 관정의 내부에 삽입되도록 배치된 제 2 심정 펌프와 연결되어, 상기 제 2 심정 펌프에 의해 펌핑되는 상기 지열 교환수가 상기 제 2 지하 관정의 외부로 토출되도록 하는 제 2 펌핑 배관 부재와,
    상기 제 2 상부 보호공 케이싱 부재의 내벽으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 제 2 상부 보호공 케이싱 부재를 관통한 형태로 배치되는 제 2 상부 보호공 내측 배관과,
    상기 제 2 상부 보호공 내측 배관으로 연장되어, 상기 제 2 상부 보호공 케이싱 부재의 외부까지 돌출된 형태로 이루어지는 제 2 내측 배관 연장 배관을 포함하고,
    상기 블리딩 함양관 부재는 상기 제 1 내측 배관 연장 배관과 상기 제 2 내측 배관 연장 배관을 연결하는 것을 특징으로 하는 지열 교환수 유동 구조.
  9. 지중에 형성된 제 1 지하 관정 상에 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 연결된 형태의 제 1 지하 관정 모듈;
    상기 지중에 상기 제 1 지하 관정과 소정 간격 이격되도록 형성된 복수 개의 제 2 지하 관정 상에 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 각각 연결된 형태로 형성되되, 상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 소정 간격 이격되도록 형성되는 복수 개의 제 2 지하 관정 모듈;
    상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈로부터 수요처 쪽으로 지열 교환수가 유동되도록 하는 수요처 공급 배관;
    상기 수요처 쪽으로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 쪽으로 상기 지열 교환수가 유동되도록 하는 수요처 환수 배관; 및
    복수 개의 상기 제 2 지하 관정 모듈과 상기 수요처 환수 배관을 연결하여, 상기 수요처 환수 배관을 통해 유동된 상기 지열 교환수가 경유되면서 상기 각 제 2 지하 관정 모듈로 상기 지열 교환수가 분배되어 유동되도록 하는 밸런싱 일 측 튜브 부재;를 포함하는 지열 교환수 유동 구조.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 밸런싱 일 측 튜브 부재는
    그 내부가 빈 소정 길이의 관 형태로 형성되고, 중력 방향에 대해 수직으로 배치되는 밸런싱 일 측 튜브 몸체와,
    상기 수요처 환수 배관을 통해 유동된 상기 지열 교환수가 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체의 내부로 유입될 수 있도록, 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체의 하부에서 돌출되어, 상기 수요처 환수 배관에 연결되는 밸런싱 일 측 튜브 인입관과,
    상기 밸런싱 일 측 튜브 인입관을 통해 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체로 유입된 상기 지열 교환수가 상기 각 제 2 지하 관정 모듈로 유출될 수 있도록, 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체의 상부에서 돌출되어, 상기 각 제 2 지하 관정 모듈에 연결되는 밸런싱 일 측 튜브 토출관을 포함하고,
    상기 밸런싱 일 측 튜브 인입관을 통해 유동된 상기 지열 교환수는 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체의 내부에서 차오른 다음 상기 각 밸런싱 일 측 튜브 토출관을 통해 상기 각 제 2 지하 관정 모듈로 분배되어 유동되는 것을 특징으로 하는 지열 교환수 유동 구조.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 밸런싱 일 측 튜브 부재는
    상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체에 설치되어, 상기 밸런싱 일 측 튜브 몸체의 내부의 수위를 감지하는 일 측 수위 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 교환수 유동 구조.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 지열 교환수 유동 구조는
    상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 블리딩된 상기 지열 교환수가 상기 제 2 지하 관정 모듈의 내부로 유입되도록, 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈을 연결하는 블리딩 함양관 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 교환수 유동 구조.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 지열 교환수 유동 구조는
    상기 블리딩 함양관 부재와 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재를 연결하여, 상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 블리딩된 상기 블리딩 함양관 부재를 통해 유동된 상기 지열 교환수 중의 적어도 일부가 상기 밸런싱 일 측 튜브 부재로 유입되도록 하는 블리딩 밸런싱 일 측 연결 배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 교환수 유동 구조.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 지열 교환수 유동 구조는
    상기 각 제 2 지하 관정 모듈 사이에 형성되어, 상기 각 제 2 지하 관정 모듈 사이에서의 상기 지열 교환수의 유동이 가능하도록 하는 모듈 연결 일 측 배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 교환수 유동 구조.
  15. 지중에 형성된 복수 개의 제 1 지하 관정 상에 제 1 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 각각 연결된 형태의 복수 개의 제 1 지하 관정 모듈;
    상기 지중에 상기 제 1 지하 관정과 소정 간격 이격되도록 형성된 복수 개의 제 2 지하 관정 상에 제 2 지열용 상부 보호 열교환 유닛이 각각 연결된 형태로 형성되되, 상기 제 1 지하 관정 모듈로부터 소정 간격 이격되도록 형성되는 복수 개의 제 2 지하 관정 모듈;
    상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈로부터 수요처 쪽으로 지열 교환수가 유동되도록 하는 수요처 공급 배관;
    상기 수요처 쪽으로부터 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 쪽으로 상기 지열 교환수가 유동되도록 하는 수요처 환수 배관; 및
    복수 개의 상기 제 1 지하 관정 모듈 또는 복수 개의 상기 제 2 지하 관정 모듈과 상기 수요처 환수 배관을 연결하여, 상기 수요처 환수 배관을 통해 유동된 상기 지열 교환수가 경유되면서 상기 각 제 1 지하 관정 모듈 또는 상기 각 제 2 지하 관정 모듈로 상기 지열 교환수가 분배되어 유동되도록 하는 밸런싱 튜브 부재;를 포함하는 지열 교환수 유동 구조.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 지열 교환수 유동 구조는
    상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 중 어느 하나로부터 블리딩된 상기 지열 교환수가 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈 중 다른 하나의 내부로 유입되도록, 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 제 2 지하 관정 모듈을 연결하는 블리딩 함양관 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 교환수 유동 구조.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 밸런싱 튜브 부재는
    복수 개의 상기 제 1 지하 관정 모듈과 상기 수요처 환수 배관을 연결하여, 상기 수요처 환수 배관을 통해 유동된 상기 지열 교환수가 경유되면서 상기 각 제 1 지하 관정 모듈로 상기 지열 교환수가 분배되어 유동되도록 하는 밸런싱 타 측 튜브 부재를 포함하고,
    상기 지열 교환수 유동 구조는
    상기 블리딩 함양관 부재와 상기 밸런싱 타 측 튜브 부재를 연결하여, 상기 제 2 지하 관정 모듈로부터 블리딩되어 상기 블리딩 함양관 부재를 통해 유동된 상기 지열 교환수 중의 적어도 일부가 상기 밸런싱 타 측 튜브 부재로 유입되도록 하는 블리딩 밸런싱 타 측 연결 배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 교환수 유동 구조.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 지열 교환수 유동 구조는
    상기 각 제 1 지하 관정 모듈 사이에 형성되어, 상기 각 제 1 지하 관정 모듈 사이에서의 상기 지열 교환수의 유동이 가능하도록 하는 모듈 연결 타 측 배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지열 교환수 유동 구조.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재는
    상기 상부 보호공 케이싱 부재의 상부를 덮도록 상기 상부 보호공 케이싱 부재의 상부에 착탈 가능하게 연결될 수 있는 착탈 덮개 몸체와,
    상기 착탈 덮개 몸체의 하부에 형성되고, 상기 펌핑 배관 부재가 상기 착탈 덮개 몸체에 연결되도록 하는 펌핑 배관 고정체를 포함하고,
    상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛은
    상기 착탈 덮개 몸체의 상부에 결합되어, 상기 상부 보호공 착탈 덮개 부재의 내부를 외부에 대하여 밀폐시키는 이중 덮개 부재;
    외부 공기의 상기 이중 덮개 부재의 내부로의 유입은 가능하게 하되, 외부 오염수의 상기 이중 덮개 부재의 내부로의 유입은 차단하는 외부 유입 차단 부재; 및
    상기 외부 유입 차단 부재를 통해 상기 이중 덮개 부재의 내부로 유입된 상기 외부 공기의 상기 착탈 덮개 몸체의 내부로의 유입은 가능하게 하되, 상기 착탈 덮개 몸체의 내부에 차오르는 상기 지열 교환수의 상기 이중 덮개 부재의 내부로의 유입은 차단하는 내부 유출 차단 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지열용 상부 보호 열교환 유닛.
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