專利名稱：鉆孔抽水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求I前序部分所述的鉆孔抽水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在鉆孔抽水系統(tǒng)中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置水處理系統(tǒng)，以使輸送的水免于雜質(zhì)。但是在寒冷的天氣條件下，水處理系統(tǒng)中的水會(huì)有結(jié)冰的危險(xiǎn)。 因此為了防止水結(jié)冰，公知的是為水處理系統(tǒng)配備熱絕緣外売。但是這額外增加了鉆孔抽水系統(tǒng)的成本。此外，還公知溶解的雜質(zhì)(例如鉄)會(huì)從待抽取的水中沉淀出，因?yàn)樘貏e是鐵化合物會(huì)在水容器的底部引起明顯的變色。為了使鐵化合物沉淀，對(duì)水進(jìn)行通風(fēng)。但是在不利的情況下，沉淀出的雜質(zhì)可能會(huì)堵塞鉆孔，從而影響到鉆孔抽水系統(tǒng)的運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提出ー種鉆孔抽水系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)可以使水處理成本低廉，并且不會(huì)影響鉆孔抽水系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。本發(fā)明的目的通過(guò)ー種具有如權(quán)利要求I所述特征的鉆孔抽水系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明優(yōu)選的擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求、下面的說(shuō)明以及附圖給出。根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)具有潛水泵和容納于鉆孔中的立管。根據(jù)本發(fā)明，在立管中設(shè)置水處理系統(tǒng)，用以清潔所輸送的水。由于因此使得水處理系統(tǒng)也同樣設(shè)置在鉆孔中或容納于鉆孔中，因此在這種設(shè)置中，可以簡(jiǎn)單的方式防止水處理系統(tǒng)凍冰。諸如熱絕緣外殼或覆蓋物這樣的附加的裝置在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中不是必要的。在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中，優(yōu)選將水處理系統(tǒng)設(shè)置在潛水泵的上方。在此優(yōu)選將雜質(zhì)與水一起在鉆孔中向上輸送，從而使雜質(zhì)不會(huì)沉積在鉆孔的底部上。由此可以有效地避免沉積的雜質(zhì)堵塞鉆孔。因此，根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)能夠可靠、安全地運(yùn)行。在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中，水處理系統(tǒng)理想地具有通風(fēng)器。因此，通過(guò)使用通風(fēng)器對(duì)水通風(fēng)，可以將例如溶解的鐵和/或鐵化合物容易地從水中析出。根據(jù)本發(fā)明，由于通風(fēng)器被設(shè)置在立管中，并特別是設(shè)置在潛水泵的上方，因此析出的雜質(zhì)將向上流動(dòng)，從而使析出的雜質(zhì)不會(huì)形成沉淀物，因此不會(huì)導(dǎo)致鉆孔堵塞。因此在對(duì)所抽取的水進(jìn)行通風(fēng)時(shí)鉆孔抽水系統(tǒng)也能夠可靠、安全地運(yùn)行。在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中，水處理系統(tǒng)適宜地具有通風(fēng)管線(Beluftungsstrecke),該通風(fēng)管線構(gòu)成用于輸送水的立管的一部分。優(yōu)選該通風(fēng)管線的長(zhǎng)度大于立管在鉆孔中垂直延伸的三分之一，特別是大于三分之ニ。本發(fā)明的這種擴(kuò)展方案使得鉆孔抽水系統(tǒng)具有特別緊湊的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榱⒐芡瑫r(shí)構(gòu)成鉆孔抽水系統(tǒng)的輸送管線和通風(fēng)管線。在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中，優(yōu)選水處理系統(tǒng)包括至少ー個(gè)水過(guò)濾器。根據(jù)本發(fā)明，在此水過(guò)濾器設(shè)置于立管中，并特別是設(shè)置在潛水泵的上方(即潛水泵的下游)。因此在根據(jù)本發(fā)明的潛水泵中，水過(guò)濾器在立管中且在鉆孔底部的上方從輸送的水中過(guò)濾出雜質(zhì)。水過(guò)濾器因此使得在鉆孔的底部上沒(méi)有過(guò)濾出的雜質(zhì)的沉淀物，故而就此而言根據(jù)本發(fā)明也能夠防止鉆孔堵塞，并確保鉆孔抽水系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。 在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中，相宜地將水過(guò)濾器設(shè)置在鉆孔內(nèi)，特別是接近或直接設(shè)置在鉆孔的上端部上。一方面，將水過(guò)濾器接近于鉆孔的上端部設(shè)置可以使通風(fēng)管線盡可能地長(zhǎng)，并由此實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送的水的徹底清潔。另ー方面，能夠例如為了進(jìn)行清潔而簡(jiǎn)單地更換水過(guò)濾器，因?yàn)闉榱艘瞥虬惭b水過(guò)濾器，僅需將水過(guò)濾器沿著立管總長(zhǎng)度的較短的一部分從鉆孔中拿出或插入鉆孔中。在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中，優(yōu)選水過(guò)濾器是金屬過(guò)濾器。替代地或附加地，優(yōu)選水過(guò)濾器是礦物過(guò)濾器和/或燭形過(guò)濾器。 優(yōu)選水過(guò)濾器是可沖洗的，特別是可反沖洗的。在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中，有利地設(shè)置沖洗裝置，用以利用壓縮空氣和/或高壓水沖洗水過(guò)濾器。在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中，特別優(yōu)選沖洗裝置和通風(fēng)器具有共同的壓縮空氣源。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，至少在水過(guò)濾器上游的立管是至少部分柔性的。在本發(fā)明的這種擴(kuò)展方案中，優(yōu)選立管的部分可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而避免雜質(zhì)堵塞立管。特別是在立管在水過(guò)濾器的上游是柔性或部分柔性的實(shí)施方案中，可以對(duì)水過(guò)濾器可靠地進(jìn)行反沖洗，在此不會(huì)有保留在水過(guò)濾器中的雜質(zhì)堵塞立管的危險(xiǎn)。更確切地說(shuō)，在本發(fā)明的這種擴(kuò)展方案中，通過(guò)在正常運(yùn)行時(shí)以及在對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行反沖洗時(shí)總是發(fā)生的穿流，立管已經(jīng)與水一起同時(shí)被清潔。合適地，鉆孔抽水系統(tǒng)具有出口，該出口設(shè)置用于排出保留在水過(guò)濾器中的殘留物。該出口被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在立管的上端部上。優(yōu)選鉆孔抽水系統(tǒng)具有從位于水過(guò)濾器上游的區(qū)域向上通向出ロ的流動(dòng)路徑。在反沖洗過(guò)濾器時(shí)，保留在水過(guò)濾器中的雜質(zhì)可以與水一起通過(guò)該流動(dòng)路徑被推向出ロ，從而就是在反沖洗水過(guò)濾器時(shí)，也不會(huì)在鉆孔的底部形成析出雜質(zhì)的沉淀物。由此在反沖洗水過(guò)濾器時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)保留在水過(guò)濾器中的雜質(zhì)堵塞鉆孔的危險(xiǎn)。在鉆孔抽水系統(tǒng)的ー種優(yōu)選的擴(kuò)展方案中，在水過(guò)濾器的上游和/或下游設(shè)置壓力表。通過(guò)這種方式可以連續(xù)、自動(dòng)地監(jiān)測(cè)水過(guò)濾器的透水性。例如，在水過(guò)濾器的上游占主導(dǎo)的較高的壓力，或與此相對(duì)應(yīng)的在水過(guò)濾器的下游占主導(dǎo)的較低的壓カ都表明水過(guò)濾器被堵塞。如果在水過(guò)濾器的上游和/或下游設(shè)置壓カ表，則可以適宜地借助于分析単元對(duì)所測(cè)量到的壓カ進(jìn)行相互比較，該分析單元為此與壓力表信號(hào)連接。替代地或附加地，分析單元還可以將在水過(guò)濾器的上游和/或下游測(cè)得的壓カ與標(biāo)準(zhǔn)壓カ值或標(biāo)準(zhǔn)壓カ值范圍進(jìn)行比較，在此，當(dāng)所檢測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)壓カ偏離標(biāo)準(zhǔn)壓カ值或標(biāo)準(zhǔn)壓カ值范圍時(shí)，則通知水過(guò)濾器堵塞。在根據(jù)本發(fā)明的鉆孔抽水系統(tǒng)中，例如設(shè)置控制裝置，用于檢測(cè)由ー個(gè)或多個(gè)壓力表測(cè)得的ー個(gè)或多個(gè)壓力，并根據(jù)該ー個(gè)或多個(gè)壓カ來(lái)控制/引導(dǎo)對(duì)水過(guò)濾器的沖洗。在此，優(yōu)選該控制裝置具有如上所述的分析単元。在這種擴(kuò)展方案中，可以在一定程度上將鉆孔抽水系統(tǒng)構(gòu)成為自動(dòng)等待的。如果通過(guò)分析單元對(duì)利用壓カ表測(cè)得的一個(gè)或多個(gè)壓カ所進(jìn)行的分析產(chǎn)生水過(guò)濾器透水性下降的信號(hào)，則控制裝置可以引導(dǎo)或控制對(duì)水過(guò)濾器進(jìn)行沖洗。


下面根據(jù)如圖所示的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I以原理示意圖(非按比例的)示出了鉆孔抽水系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)，圖2以簡(jiǎn)化的縱切面圖示出了鉆孔抽水系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式如圖I和圖2所示的鉆孔抽水系統(tǒng)5設(shè)置在垂直延伸，即垂直于地面7延伸的鉆孔10中，并構(gòu)成地下水抽取系統(tǒng)，在此為取水管。鉆孔抽水系統(tǒng)5具有設(shè)置在鉆孔10中的立管15。在立管15的底端連接有潛水泵20，潛水泵20通過(guò)立管15將地下水從地下水層向上抽取到取水管頭部55中。在潛水泵20的上方設(shè)置通風(fēng)器30，其將空氣輸送到立管15中。所輸送的空氣在上升的水中形成氣泡35，氣泡35沿通風(fēng)管線40與已輸送的水交互。在此通風(fēng)管線40總計(jì)為大于立管15的垂直延伸的三分之ニ(圖2)。通過(guò)使用通風(fēng)器30進(jìn)行通風(fēng)，溶于水中的鐵和/或鐵化合物首先形成膠狀體顆粒，接著這些膠狀體顆粒不斷增大并最終不再溶于水中，并由此形成可從水中過(guò)濾出的顆粒。為了將這種顆粒從輸送的水中過(guò)濾掉，在通風(fēng)管線40的上方、鉆孔10的上端部上設(shè)有水過(guò)濾器45。在該實(shí)施例中，水過(guò)濾器45是燭形過(guò)濾器形式的金屬過(guò)濾器，其具有濾芯(Filterkerze) 50并被設(shè)計(jì)為可反沖洗的。水過(guò)濾器45具有壓カ表52、53，它們被設(shè)置在水過(guò)濾器45的濾芯50的上游和下游。在此壓カ表52、53與控制裝置54信號(hào)連接，控制裝置54監(jiān)控水過(guò)濾器45的濾芯50的上游和下游的壓カ值，并在該壓カ值偏離標(biāo)準(zhǔn)壓力值范圍或超過(guò)特定的壓カ值的壓差或壓カ比時(shí)推斷出水過(guò)濾器45被堵塞，然后如下所述地引導(dǎo)對(duì)水過(guò)濾器45的反沖洗。在鉆孔抽水系統(tǒng)5中立管15被設(shè)計(jì)為柔性軟管，從而在對(duì)水過(guò)濾器45進(jìn)行反沖洗吋，不可能有顆粒持久地附著在立管15中。軟管壁的運(yùn)動(dòng)防止了顆粒和污染物的附著。在鉆孔10的上邊緣的上方，鉆孔抽水系統(tǒng)由取水管頭部55封閉。取水管頭部55具有空氣壓縮機(jī)60形式的壓縮空氣源，其向通風(fēng)器30輸送壓縮空氣。另外，空氣壓縮機(jī)60通過(guò)輸送管道62以及設(shè)置在輸送管道62中的閥門64與位于水過(guò)濾器45的下游和上方的區(qū)域65相連接。向位于水過(guò)濾器45下游的區(qū)域65中供應(yīng)壓縮空氣使得能夠?qū)λ^(guò)濾器45進(jìn)行反沖洗。為了對(duì)水過(guò)濾器45進(jìn)行反沖洗，向位于水過(guò)濾器45的下游的區(qū)域65供應(yīng)壓縮空氣，并朝向水過(guò)濾器45的面對(duì)上游的面80沖洗掉保留在水過(guò)濾器45中的雜質(zhì)。被沖掉的雜質(zhì)與水一起沿著在水過(guò)濾器45的濾芯50的外側(cè)面上垂直向上延伸的流動(dòng)路徑75被沖到取水管頭部55中，雜質(zhì)與水可以通過(guò)取水管頭部55的輸出管道70從取水管頭部55中排出。為此，輸出管道70具有與空氣壓縮機(jī)60相連接的壓縮空氣輸送裝置85，壓縮空氣輸送裝置85具有閥門90，當(dāng)閥門90打開時(shí)，壓縮空氣輸送裝置85將壓縮空氣從空氣壓縮機(jī)60輸送到輸出管道70中。輸出管道70還具有閥門72，其可以為通過(guò)輸出管道70排出雜質(zhì)而被控制打開。通過(guò)利用壓縮空氣輸送裝置86輸送的壓縮空氣，可以使在取水管頭部55中被泡軟的殘留物通過(guò)輸出管道70排出。在此通過(guò)控制裝置54引導(dǎo)和控制對(duì)水過(guò)濾器45的反沖洗，為此，控制裝置54為了控制閥門64、72和90而與它們信號(hào)連接。附圖標(biāo)記列表5鉆孔抽水系統(tǒng)7 地面10 鉆孔15 立管20潛水泵30通風(fēng)器·35 氣泡40通風(fēng)管線45水過(guò)濾器50 濾芯52壓カ表53壓カ表54控制裝置55取水管頭部60空氣壓縮機(jī)62供應(yīng)管道64 閥門65 區(qū)域70輸出管道72 閥門75流動(dòng)路徑80 面85壓縮空氣輸送裝置90 閥門
權(quán)利要求
1.一種鉆孔抽水系統(tǒng)，其具有潛水泵(20)和容納于鉆孔(10)中的立管(15)，其特征在于，在所述立管中設(shè)置水處理系統(tǒng)，用于清潔所輸送的水。
2.如權(quán)利要求I所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，所述水處理系統(tǒng)設(shè)置在所述潛水泵(20)的上方。
3.如權(quán)利要求I或2所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，所述水處理系統(tǒng)具有通風(fēng)器(30)。
4.如權(quán)利要求3所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，所述水處理系統(tǒng)具有通風(fēng)管線(40)，該通風(fēng)管線的長(zhǎng)度優(yōu)選大于所述立管(15)在所述鉆孔(10)中的垂直延伸的三分之一，特別是大于三分之二。
5.如權(quán)利要求I到4中任一項(xiàng)所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，所述水處理系統(tǒng)包括至少一個(gè)水過(guò)濾器(45)。
6.如權(quán)利要求5所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，所述水過(guò)濾器(45)設(shè)置在所述鉆孔(10)內(nèi)，特別是接近或直接設(shè)置在所述鉆孔(10)的上端部上。
7.如權(quán)利要求5或6所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，所述水過(guò)濾器(45)是金屬過(guò)濾器和/或礦物過(guò)濾器和/或燭形過(guò)濾器。
8.如權(quán)利要求5到7中任一項(xiàng)所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，所述水過(guò)濾器(45)是可沖洗的，特別是可反沖洗的。
9.如權(quán)利要求8所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，具有沖洗裝置，用以利用壓縮空氣和/或高壓水沖洗所述水過(guò)濾器(45)。
10.如權(quán)利要求3到9中任一項(xiàng)所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，所述沖洗裝置和通風(fēng)器(30)具有共同的壓縮空氣源(60)。
11.如權(quán)利要求5到10中任一項(xiàng)所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，至少在所述水過(guò)濾器(45)的上游所述立管(15)至少部分是柔性的。
12.如權(quán)利要求5到11中任一項(xiàng)所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，具有出口(70)，該出口用于排出保留在所述水過(guò)濾器(45)中的殘留物。
13.如權(quán)利要求5到12中任一項(xiàng)所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，在所述水過(guò)濾器(45)的上游和/或下游設(shè)置壓力表(52，53)。
14.如權(quán)利要求13所述的鉆孔抽水系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有控制裝置(54)，用于檢測(cè)由所述壓力表(52，53)測(cè)得的壓力，并根據(jù)所檢測(cè)的壓力控制/引導(dǎo)對(duì)所述水過(guò)濾器(45)的沖洗。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉆孔抽水系統(tǒng)，其具有潛水泵(20)和容納于鉆孔中的立管(15)，其中，在立管(15)中設(shè)有水處理系統(tǒng)，用于清潔所輸送的水。
文檔編號(hào)E21B37/08GK102713091SQ201080061262
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者約恩·巴克 申請(qǐng)人:格倫德福斯管理聯(lián)合股份公司