KR100685338B1 - Heat pump type hot water supply device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 사용 편의성이 향상된 순간식 히트 펌프 급탕 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an instantaneous heat pump hot water supply device with improved ease of use.
히트 펌프 냉매 회로와, 급수 회로와, 고온측을 폐쇄로 한 경우, 고온측 유입구로부터의 유입을 모두 없애는 냉온수 혼합 밸브를 갖는 급탕 회로를 구비한다. A hot water pump refrigerant circuit, a water supply circuit, and a hot water supply circuit having a cold / hot water mixing valve to eliminate all inflow from the high temperature side inlet when the high temperature side is closed.
급수 회로, 저탕 탱크, 스핀들, 감압 밸브, 급수 수량 센서 Water circuit, water tank, spindle, pressure reducing valve, water supply sensor
Description
도1은 본 발명에 관한 순간식 히트 펌프 급탕 장치의 일 실시예를 나타내는 히트 펌프 냉매 사이클 및 급수 회로, 급탕 회로의 계통도. 1 is a system diagram of a heat pump refrigerant cycle, a water supply circuit, and a hot water supply circuit, showing an embodiment of the instantaneous heat pump hot water supply apparatus according to the present invention;
도2는 본 발명에 관한 순간식 히트 펌프 급탕 장치의 다른 실시예를 나타내는 히트 펌프 냉매 사이클 및 급수 회로, 급탕 회로의 계통도. 2 is a system diagram of a heat pump refrigerant cycle, a water supply circuit, and a hot water supply circuit, showing another embodiment of the instantaneous heat pump hot water supply apparatus according to the present invention;
도3은 종래의 급탕 기기에서 사용되고 있는 냉온수 혼합 밸브의 일 실시예를 나타내는 내부 구조도. Figure 3 is an internal structure showing one embodiment of a hot and cold water mixing valve used in a conventional hot water supply equipment.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1a, 1b : 압축기1a, 1b: compressor
2 : 물 냉매 열교환기2: water refrigerant heat exchanger
3a, 3b : 감압 장치3a, 3b: decompression device
4a, 4b : 증발기4a, 4b: evaporator
11 : 급수 부재11: water supply member
12 : 감압 밸브12: pressure reducing valve
13 : 급수 수량 센서13: water supply water sensor
14 : 역지 밸브14: check valve
16 : 냉온수 혼합 밸브16: hot and cold water mixing valve
17 : 유량 조정 밸브17: flow control valve
18 : 급탕 부재18: hot water member
19 : 개폐 밸브19: on-off valve
21 : 저탕 탱크21: water storage tank
26 : 냉온수 혼합 밸브26: hot and cold water mixing valve
100 : 냉온수 혼합 밸브100: hot and cold water mixing valve
101 : 냉온수 혼합 밸브 본체101: hot and cold water mixing valve body
105 : 제1 밸브 시트105: first valve seat
106 : 제2 밸브 시트106: second valve seat
108 : 스핀들108: spindle
110 : 액튜에이터110: Actuator
112 : 가이드112: the guide
116 : 제1 밸브116: first valve
118 : 제2 밸브 118: second valve
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-69195호 공보[Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-69195
[문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-279133호 공보[Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-279133
본 발명은 물 냉매 열교환기로 가열한 냉온수를 직접 급탕하는 것이 가능한 히트 펌프 급탕 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a heat pump hot water supply device capable of directly hot water cooling hot and cold water heated by a water refrigerant heat exchanger.
히트 펌프 급탕 장치로서는, 저렴한 야간 전력을 사용하여 심야에 온수를 저탕 탱크에 가득 축적하여, 낮에 사용하는 만큼을 조달하는 저탕식 히트 펌프 급탕 장치가 일반적이었다. 이 저탕식 히트 펌프 급탕 장치에 있어서는, 대용량의 저탕 탱크나 넓은 설치 면적, 무거운 저탕 탱크를 설치하기 위해 충분한 바닥면 강도를 필요로 한다. 또한, 저탕 탱크의 온수를 다 사용해 버리면 다음에 사용할 온수가 끓을 때까지 시간이 걸렸다. As a heat pump hot water supply device, a low temperature type heat pump hot water supply device that uses a low-cost nighttime electric power to accumulate hot water in a storage tank at night and supplies water for use during the day is common. In this low-heat type heat pump hot water supply device, sufficient floor surface strength is required to install a large-capacity water storage tank, a large installation area, and a heavy water storage tank. In addition, when the hot water of the boiling water tank was used up, it took time until the next hot water boiled.
이에 대해, 최근, 가능한 한 저탕하지 않고 순간 급탕이 가능한 가열 능력을 구비한 히트 펌프 급탕 장치(이후, 순간식 히트 펌프 급탕 장치라 함)가 개발되고 있다. 구체적으로 이 순간식 히트 펌프 급탕 장치는 저탕조와 같이 일시적으로 냉온수를 저장하는 용기를 거치지 않고, 순간 가열 능력을 갖는 열교환기로 급수된 물을 그대로 가열하여 그 가열된 냉온수를 급탕하는 직접 급탕 회로를 구비함으로써 대용량의 저탕 탱크를 불필요로 하고 있다. On the other hand, in recent years, the heat pump hot water supply apparatus (henceforth an instant type | mold heat pump hot water supply apparatus) which has the heating capability which can make instant hot water supply without boiling as much as possible is developed. Specifically, the instantaneous heat pump hot water supply device is provided with a direct hot water supply circuit for heating the water supplied by a heat exchanger having an instantaneous heating capacity as it is, without passing through a container for temporarily storing cold and hot water, such as a low temperature water tank. This eliminates the need for a large capacity storage tank.
예를 들어, 특허문헌 1에서 소개되는 순간식 히트 펌프 급탕 장치에 있어서는, 히트 펌프 냉매 회로와 급수관과 물 냉매 열교환기와 급탕 회로로 구성된 급탕 장치에 있어서, 물 냉매 열교환기로 가열된 냉온수와 급수관으로부터 분기된 물을 혼합 수단에 의해 혼합하여 직접 급탕한다. For example, in the instantaneous heat pump hot water supply device introduced in Patent Literature 1, the hot water supply device composed of a heat pump refrigerant circuit, a water supply pipe, a water refrigerant heat exchanger, and a hot water supply circuit, branched from cold / hot water and a water supply pipe heated by a water refrigerant heat exchanger. The mixed water is mixed by a mixing means and hot water is directly heated.
또한, 특허문헌 2의 순간식 히트 펌프 급탕 장치에 있어서는, 특허문헌 1의 구성 이외에 소형의 보조적인 저탕 탱크를 구비하고, 히트 펌프 냉매 회로가 개시 될 때까지의 짧은 시간, 물 냉매 열교환기로 가열된 냉온수와 저탕 탱크에 축적된 온수와 급수관으로부터 분기된 물을 혼합하고, 필요에 따라서 급수관으로부터 분기된 물을 더욱 혼합하여 출탕한다. In addition, in the instantaneous heat pump hot water supply apparatus of Patent Document 2, in addition to the configuration of Patent Document 1, a small auxiliary storage tank is provided, and a short time until the heat pump refrigerant circuit is started, and is heated by a water refrigerant heat exchanger. The hot and cold water accumulated in the cold and hot water tanks and the water branched from the water supply pipe are mixed, and the water branched from the water supply pipe is further mixed and tapped as necessary.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-69195호 공보(단락 [0025], 도1)[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-69195 (paragraph [0025], FIG. 1)
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-279133호 공보(단락 [0038], 도1)[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-279133 (paragraph [0038], FIG. 1)
그러나, 특허문헌 1 및 특허문헌 2의 순간식 히트 펌프 급탕 장치는 출탕 단말, 예를 들어 수도꼭지와 같은 급탕 마개를 개방하면 설정 온도보다 고온의 온수가 갑자기 출탕하는 경우를 회로상 생각할 수 있다. However, in the instantaneous heat pump hot water supply apparatuses of Patent Literatures 1 and 2, it is conceivable in a circuit that hot water hotter than a set temperature suddenly taps when a hot water stopper such as a faucet is opened.
특허문헌 2에서 개시된 히트 펌프 급탕 장치는 통상 안전을 위해 다음에 서술하는 상태로 회로를 제어한다. The heat pump hot water supply apparatus disclosed in Patent Document 2 usually controls the circuit in a state described below for safety.
즉, 물 냉매 열교환기로 가열된 냉온수를 직접 외부로 출탕하는 출탕 배관과, 그 출탕 배관 상에 출탕시의 갑작스런 부하 변동에 대응하기 위해 급수관으로부터의 물을 혼합하는 냉온수 혼합 밸브를 구비한 급탕 장치에 있어서는, 출탕 단말이 폐쇄되어 있는 상태로부터 개방된 상태로 상태가 천이되었을 때에, 고온의 온수가 갑자기 출탕되는 것을 방지하기 위해, 출탕 단말이 폐쇄일 때에 냉온수 혼합 밸브의 물 냉매 열교환기측의 유로를 폐쇄해 두고, 급수관에 통하는 물 유로를 개방해 둔다. 이와 같은 상태로 해 두면, 출탕 단말을 마개 개방해도 설정 온도보다도 높은 온도의 온수가 갑자기 출탕되는 일은 통상적으로는 없다. 그러나, 종래의 혼합 밸브에서는 상술한 제어를 행해도 설정 온도보다도 높은 온도의 온수가 나오 는 경우가 있었다. That is, in a hot water supply device having a tapping pipe for directly tapping the cold and hot water heated by the water refrigerant heat exchanger to the outside, and a cold and hot water mixing valve for mixing water from the water supply pipe to cope with a sudden load change during tapping on the tapping pipe. In order to prevent hot water from flowing out suddenly when the state transitions from the closed state of the tapping terminal to the open state, the flow path on the water refrigerant heat exchanger side of the cold / hot water mixing valve is closed when the tapping terminal is closed. The water flow path through the water supply pipe is opened. In this state, even when the tapping terminal is opened with a stopper, hot water at a temperature higher than the set temperature is not suddenly tapped. However, in the conventional mixing valve, hot water at a temperature higher than the set temperature may be released even if the above-described control is performed.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 제1 목적은, 출탕할 때에 급수된 물을 혼합 가능한 직접 급탕 회로를 구비한 히트 펌프 급탕 장치로부터 설정 온도보다도 고온의 온수가 출탕되어 버리는 것을 방지하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is that hot water having a temperature higher than a set temperature is tapped out from a heat pump hot water supply device having a direct hot water supply circuit capable of mixing water supplied when tapping. It is to prevent throwing away.
또한, 종래의 순간식 히트 펌프 급탕 장치에서는, 출탕할 때에 급수된 물과 혼합하여 설정 온도의 온수를 출탕 가능하지만, 물 냉매 열교환기로 가열된 냉온수를 출탕할 때에 사용 단말로부터 출탕되는 온수의 온도가 설정 온도보다 낮은 온도가 되는 경우가 있었다. 본 발명의 제2 목적은, 사용 단말로부터 출탕되는 냉온수의 온도를 설정 온도에 가깝게 하는 데 있다. In addition, in the conventional instantaneous heat pump hot water supply apparatus, hot water of a set temperature can be mixed by tapping with water supplied when tapping hot water, but when hot and cold water heated by a water refrigerant heat exchanger is tapped, The temperature may be lower than the set temperature. A second object of the present invention is to bring the temperature of the cold and hot water tapping out from the use terminal close to the set temperature.
또한, 상기 제2 목적을 달성하고자 하면 성적 계수(COP)가 저하되는 문제가 있었다. 본 발명의 제3 목적은, 사용 단말로부터 출탕되는 탕온을 설정 온도에 가깝게 할 때에 COP의 저하를 억제한 순간식 히트 펌프 급탕 장치를 제공하는 데 있다. In addition, there is a problem that the COP is lowered when the second object is to be achieved. A third object of the present invention is to provide an instantaneous heat pump hot water supply apparatus which suppresses a decrease in COP when the hot water tapping out of the use terminal is brought close to the set temperature.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 히트 펌프 급탕 장치는 압축기와, 이 압축기에 의해 압축된 냉매와 물의 열교환을 행하는 물 냉매 열교환기와, 열교환된 냉매가 감압되는 감압 장치와, 감압된 냉매와 공기의 열교환을 행하는 증발기가 각각 냉매 관로로 차례로 접속된 히트 펌프 냉매 회로와, 외부로부터 물이 급수되는 급수구와, 급수된 물을 감압하는 감압 밸브와, 감압된 물을 상기 물 냉매 열교환기 로 일방향으로 흐르게 하는 급수 역지 밸브와, 상기 물 냉매 열교환기가 각각 물 관로로 차례로 접속된 급수 회로와, 상기 급수 회로로부터 공급된 물을 가열되는 상기 물 냉매 열교환기와, 가열된 냉온수와 상기 급수 회로로부터 분기된 물을 혼합하여, 상기 물 냉매 열교환기에 대한 밸브를 폐쇄하고 상기 급수 회로에 대한 밸브를 개방하였을 때에 상기 물 냉매 열교환기로부터의 물 유입을 완전히 폐지하고, 상기 물 냉매 열교환기에 대한 밸브를 개방하고 상기 급수 회로에 대한 밸브를 폐쇄하였을 때에 상기 급수 회로로부터의 물 유입이 완전히 폐지되지 않는 밸브 구조를 갖는 냉온수 혼합 밸브와, 출탕하는 냉온수의 유량을 조절하는 유량 조정 밸브와, 냉온수를 외부로 출탕시키는 급탕구가 각각 물 관로로 차례로 접속된 급탕 회로와, 상기 급수 회로와 상기 급탕 회로 사이에 상기 물 냉매 열교환기와 병렬로 각각 물 관로로 접속된 저탕 탱크와, 이 저탕 탱크와 상기 물 냉매 열교환기 사이에서 물을 순환시키는 순환 펌프를 갖는다. The heat pump hot water supply device of the present invention for solving the above problems is a compressor, a water refrigerant heat exchanger for performing heat exchange between the refrigerant compressed by the compressor and water, a decompression device in which the heat-exchanged refrigerant is depressurized, A heat pump refrigerant circuit in which evaporators conducting heat exchange are respectively connected to a refrigerant pipe in turn, a water supply port through which water is supplied from the outside, a pressure reducing valve for depressurizing the water supplied, and decompressed water flow in one direction to the water refrigerant heat exchanger. A water supply check valve for supplying water, a water supply circuit in which the water refrigerant heat exchanger is connected to a water pipe in turn, the water refrigerant heat exchanger for heating water supplied from the water supply circuit, heated hot and cold water, and water branched from the water supply circuit. By mixing, closing the valve for the water refrigerant heat exchanger and opening the valve for the water supply circuit. Has a valve structure in which water inflow from the water refrigerant heat exchanger is completely closed, and water inflow from the water supply circuit is not completely closed when the valve for the water refrigerant heat exchanger is opened and the valve for the water supply circuit is closed. A hot / cold water mixing valve, a flow control valve for adjusting the flow rate of hot / cold water to be heated, a hot water supply circuit for hot and cold water to the outside are respectively connected to a water pipeline, and the water refrigerant between the water supply circuit and the hot water circuit. A water storage tank connected in parallel with a water pipe in parallel with the heat exchanger, and a circulation pump for circulating water between the water storage tank and the water refrigerant heat exchanger.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 다른 히트 펌프 급탕 장치는 압축기와, 이 압축기에 의해 압축된 냉매와 물의 열교환을 행하는 물 냉매 열교환기와, 열교환된 냉매가 감압되는 감압 장치와, 감압된 냉매와 공기의 열교환을 행하는 증발기가 각각 냉매 관로로 차례로 접속된 히트 펌프 냉매 회로와, 외부로부터 물이 급수되는 급수구와, 급수된 물을 감압하는 감압 밸브와, 감압된 물을 상기 물 냉매 열교환기로 일방향으로 흐르게 하는 급수 역지 밸브와, 상기 물 냉매 열교환기가 각각 물 관로로 차례로 접속된 급수 회로와, 상기 급수 회로로부터 공급된 물이 가열되는 상기 물 냉매 열교환기와, 가열된 냉온수와 상기 급수 회로에서 분기된 물을 혼합 하여, 상기 물 냉매 열교환기에 대한 밸브를 폐쇄하고 상기 급수 회로에 대한 밸브를 개방하였을 때에 상기 물 냉매 열교환기로부터의 물 유입을 완전히 폐지하고, 상기 물 냉매 열교환기에 대한 밸브를 개방하고 상기 급수 회로에 대한 밸브를 폐쇄하였을 때에 상기 급수 회로로부터의 물 유입이 완전히 폐지되지 않는 밸브 구조를 갖는 냉온수 혼합 밸브와, 출탕하는 냉온수의 유량을 조절하는 유량 조정 밸브와, 냉온수를 외부로 출탕시키는 급탕구가 각각 물 관로로 차례로 접속된 급탕 회로와, 상기 물 냉매 열교환기의 수출구 온도를 미리 설정된 설정 급탕 온도보다도 높은 온도로 한다. Another heat pump hot water supply device according to the present invention for solving the above problems includes a compressor, a water refrigerant heat exchanger for exchanging water between a refrigerant compressed by the compressor, a decompression device in which the heat exchanged refrigerant is depressurized, and a pressure reduction refrigerant and air. A heat pump refrigerant circuit in which evaporators conducting heat exchange are respectively connected to a refrigerant passage in succession, a water supply port through which water is supplied from the outside, a pressure reducing valve for depressurizing the water supplied, and allowing the reduced water to flow in one direction to the water refrigerant heat exchanger A water supply check valve, a water supply circuit in which the water refrigerant heat exchanger is connected to a water pipe in turn, and the water refrigerant heat exchanger in which water supplied from the water supply circuit is heated, heated hot and cold water, and water branched from the water supply circuit are mixed. When the valve for the water refrigerant heat exchanger is closed and the valve for the water supply circuit is opened. Has a valve structure in which water inflow from the water refrigerant heat exchanger is completely closed, and water inflow from the water supply circuit is not completely closed when the valve for the water refrigerant heat exchanger is opened and the valve for the water supply circuit is closed. The hot / cold water mixing valve, the flow control valve for adjusting the flow rate of the hot / cold water to be heated, the hot water supply circuit for hot / cold water to the outside are connected to the water pipe in turn, and the outlet temperature of the water refrigerant heat exchanger is preset. The temperature is higher than the set hot water supply temperature.
또한 상기 과제를 해결하는 본 발명의 또 다른 히트 펌프 급탕 장치는 압축기와, 이 압축기에 의해 압축된 냉매와 물의 열교환을 행하는 물 냉매 열교환기와, 열교환된 냉매가 감압되는 감압 장치와, 감압된 냉매와 공기의 열교환을 행하는 증발기가 각각 냉매 관로로 차례로 접속된 히트 펌프 냉매 회로와, 외부로부터 물이 급수되는 급수구와, 급수된 물을 감압하는 감압 밸브와, 감압된 물을 상기 물 냉매 열교환기로 일방향으로 흐르게 하는 급수 역지 밸브와, 상기 물 냉매 열교환기가 각각 물 관로로 차례로 접속된 급수 회로와, 상기 급수 회로에서 공급된 물이 가열되는 상기 물 냉매 열교환기와, 가열된 냉온수와 상기 급수 회로로부터 분기된 물을 혼합하여, 상기 물 냉매 열교환기에 대한 밸브를 폐쇄하고 상기 급수 회로에 대한 밸브를 개방하였을 때에 상기 물 냉매 열교환기로부터의 물 유입을 완전히 폐지하고, 상기 물 냉매 열교환기에 대한 밸브를 개방하고 상기 급수 회로에 대한 밸브를 폐쇄하였을 때에 상기 급수 회로로부터의 물 유입이 완전히 폐지되지 않는 밸브 구조를 갖는 냉온수 혼합 밸브와, 출탕하는 냉온수의 유량을 조절하는 유량 조정 밸브와, 냉온수를 외부에 출탕시키는 급탕구가 각각 물 관로로 차례로 접속된 급탕 회로와, 상기 급수 회로와 상기 냉온수 혼합 밸브 사이에 물의 흐름을 모두 차단하도록 하는 개폐 밸브를 설치하였다. In addition, another heat pump hot water supply apparatus of the present invention for solving the above problems is a compressor, a water refrigerant heat exchanger for performing heat exchange between the refrigerant compressed by the compressor and water, a decompression device for reducing the heat exchanged refrigerant, A heat pump refrigerant circuit in which an evaporator for exchanging air is connected to each refrigerant line in turn, a water supply port through which water is supplied from the outside, a pressure reducing valve for depressurizing the water supplied, and the reduced water in one direction to the water refrigerant heat exchanger A water supply check valve for flowing, a water supply circuit in which the water refrigerant heat exchanger is connected to a water pipe in turn, the water refrigerant heat exchanger for heating the water supplied from the water supply circuit, and heated hot and cold water and water branched from the water supply circuit. By mixing them, the valve for the water refrigerant heat exchanger was closed and the valve for the water supply circuit was opened. A valve structure in which water inflow from the water refrigerant heat exchanger is completely closed, and water inflow from the water supply circuit is not completely closed when the valve for the water refrigerant heat exchanger is opened and the valve for the water supply circuit is closed. The hot / cold water mixing valve which has, the flow control valve which regulates the flow volume of the hot / cold water which taps out, a hot water supply circuit which connects hot / cold water to the outside, respectively, is connected to the water pipeline, and between the said water supply circuit and the said hot / cold water mixing valve On-off valves were installed to shut off all flow.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 히트 펌프 급탕 장치는 압축기와, 이 압축기에 의해 압축된 냉매와 물의 열교환을 행하는 물 냉매 열교환기와, 열교환된 냉매가 감압되는 감압 장치와, 감압된 냉매와 공기의 열교환을 행하는 증발기가 각각 냉매 관로로 차례로 접속된 히트 펌프 냉매 회로와, 외부로부터 물이 급수되는 급수구와, 급수된 물을 감압하는 감압 밸브와, 감압된 물을 상기 물 냉매 열교환기로 일방향으로 흐르게 하는 급수 역지 밸브와, 상기 물 냉매 열교환기가 각각 물 관로로 차례로 접속된 급수 회로와, 상기 급수 회로로부터 공급된 물이 가열되는 상기 물 냉매 열교환기와, 가열된 냉온수와 상기 급수 회로로부터 분기된 물을 혼합하고, 상기 물 냉매 열교환기에 대한 밸브를 폐쇄하고 상기 급수 회로에 대한 밸브를 개방하였을 때에 상기 물 냉매 열교환기로부터의 물 유입을 완전히 폐지하고, 상기 물 냉매 열교환기에 대한 밸브를 개방하고 상기 급수 회로에 대한 밸브를 폐쇄하였을 때에 상기 급수 회로로부터의 물 유입을 완전히 폐지하는 밸브 구조를 갖는 냉온수 혼합 밸브와, 출탕하는 냉온수의 유량을 조절하는 유량 조정 밸브와, 냉온수를 외부로 출탕시키는 급탕구가 각각 물 관로로 차례로 접속된 급탕 회로를 구비하였다. Another heat pump hot water supply apparatus of the present invention for solving the above problems is a compressor, a water refrigerant heat exchanger for performing heat exchange between the refrigerant compressed by the compressor and water, a decompression device for reducing the heat exchanged refrigerant, A heat pump refrigerant circuit in which an evaporator for exchanging air is connected to each refrigerant line in turn, a water supply port through which water is supplied from the outside, a pressure reducing valve for depressurizing the water supplied, and the reduced water in one direction to the water refrigerant heat exchanger A water supply check valve for flowing, a water supply circuit in which the water refrigerant heat exchanger is connected to the water pipes in turn, the water refrigerant heat exchanger for heating the water supplied from the water supply circuit, and heated hot and cold water and water branched from the water supply circuit. Mix and close the valve for the water refrigerant heat exchanger and open the valve for the water supply circuit. A valve structure for completely eliminating water inflow from the water refrigerant heat exchanger, and completely eliminating water inflow from the water supply circuit when the valve for the water refrigerant heat exchanger is opened and the valve for the water supply circuit is closed. The hot / cold water mixing valve which it has, the flow control valve which adjusts the flow volume of the hot / cold water to tap, and the hot water supply circuit which taps cold / hot water to the outside were provided respectively by the water pipe line.
이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도면을 기초로 하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of this invention is described based on drawing.
도1에 도시하는 히트 펌프 냉매 회로는 순간 급탕 능력을 확보하기 위해 2개의 냉매 회로로 이루어지고, 압축기(1a), 물 냉매 열교환기(2)[냉매측 전열관(2a)], 감압 장치(3a), 증발기(4a)를 냉매 관로로 차례로 접속한 제1 폐회로와, 압축기(1b), 물 냉매 열교환기(2)[냉매측 전열관(2b)], 감압 장치(3b), 증발기(4b)를 냉매 관로로 차례로 접속한 제2 폐회로로 이루어지고, 각 회로에는 이산화탄소와 같은 히트 펌프 능력이 높은 냉매가 봉입되어 있다. The heat pump refrigerant circuit shown in FIG. 1 is composed of two refrigerant circuits to ensure instant hot water supply capability, and includes a compressor 1a, a water refrigerant heat exchanger 2 (refrigerant side
압축기(1a, 1b)는 용량 제어가 가능하여, 다량의 급탕을 행하는 경우에는 큰 용량으로 운전할 수 있다. 여기서, 압축기(1a, 1b)는 도시되지 않은 제어 장치에 의해 PWM 제어, 전압 제어(예를 들어 PAM 제어) 및 이들의 조합 제어가 행해져, 저속(예를 들어 1000 회전/분)으로부터 고속(예를 들어 8000 회전/분)까지 회전수를 바꿀 수 있다. 또한, 압축기(1a, 1b)는 이산화탄소 냉매에 적합한 압축기를 이용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 스크롤형의 압축기가 사용된다. The
물 냉매 열교환기(2)는 냉매측 전열관(2a, 2b)과 급수측 전열관(2c, 2d)으로 이루어지고, 이 냉매측 전열관(2a, 2b)의 냉매의 흐름과 급수측 전열관(2c, 2d)의 물의 흐름은 대향 흐름이고, 고온 고압의 냉매와 저온의 물 사이에서 열교환을 행한다. 즉, 냉매측 전열관(2a, 2b)의 내부를 흐르는 냉매와 급수측 전열관(2c, 2d)의 내부를 흐르는 물은 각각 역방향으로 흐른다. 냉매측 전열관(2a, 2b)의 입구에서는 고온 고압이었던 냉매가 냉매측 전열관(2a, 2b)을 통과할 때에는 냉매측 전열관(2a, 2b)과 급수측 전열관(2c, 2d)의 벽면을 거쳐서 급수측 전열관(2c, 2d)의 내부를 흐르는 물에 열을 가하여 물의 온도를 높인다. 그리고 냉매측 전열관(2a, 2b)의 출구에 이를 때까지 냉매는 저온 고압의 상태로 변화된다. 한편, 급수측 전열관(2c, 2d)의 입구에서 저온이었던 물이 급수측 전열관(2c, 2d)을 통과할 때에 서서히 가열되어, 물 냉매 열교환기(2)의 급수측 전열관(2c, 2d)의 출구에 있어서 도시되지 않은 운전 제어 수단에 의해 설정된 소정의 온도까지 상승된다. The water refrigerant heat exchanger (2) is composed of refrigerant-side heat transfer tubes (2a, 2b) and water supply-side heat transfer tubes (2c, 2d), and the flow of refrigerant in the refrigerant-side heat transfer tubes (2a, 2b) and water supply-side heat transfer tubes (2c, 2d). The water flow in) is the opposite flow, and heat exchange is performed between the high temperature and high pressure refrigerant and the low temperature water. That is, the refrigerant flowing inside the refrigerant side
이 물 냉매 열교환기(2)에서 온도 상승된 물의 온도는 물 출구 온도로서 물 출구 온도 센서(2e)에 의해 검지되고, 운전 제어 수단에 있어서 인식되어 운전 제어에 이용된다. The temperature of the water whose temperature has risen in this water refrigerant heat exchanger 2 is detected by the water outlet temperature sensor 2e as the water outlet temperature, and is recognized by the operation control means and used for the operation control.
감압 장치(3a, 3b)는 물 냉매 열교환기(2)로 방열하여 온도가 내려간 고압 냉매를 감압하여 저온 저압의 냉매로 한다. 이 저온 저압이 된 냉매가 흐르는 증발기(4a, 4b)에서 팬에 의해 기기 밖으로부터 취입된 공기가 통풍됨으로써, 공기와의 사이에서 열교환이 행해진 냉매는 그 내부에 열량을 축적한다. 즉, 밖의 공기의 열이 냉매에 흡열되는 것이다. 그리고 내부에 열량을 축적한 냉매는 압축기(1a, 1b)에 의해 물 냉매 열교환기(2)로 이송되고 냉매 회로 내를 순환한다. The
급수 회로는 기기 밖의 급수원과 접속하는 급수 부재(11)와, 급수된 물의 압력을 소정의 수압으로 조정하는 감압 밸브(12)와, 기기 내의 물의 역류를 방지하는 역지 밸브(14)와, 물 냉매 열교환기(2)의 급수측 전열관(2c, 2d)이 물 관로로 차례로 접속되어 이루어진다. 물 냉매 열교환기(2)의 입구에서 2개의 급수측 전열관(2c, 2d)으로 나누어져 있는 것은, 급수 회로에 있어서의 압력 손실을 저감시키기 위해서이다.The water supply circuit includes a
급탕 회로는 물 냉매 열교환기(2)의 급수측 전열관(2c, 2d)과, 물 냉매 열교 환기(2)로 가열된 냉온수와 저탕 탱크(21)에 저장된 온수를 혼합하는 냉온수 혼합 밸브(20)와, 물 냉매 열교환기(2)로 가열되거나 저탕 탱크(21)의 온수와 혼합된 냉온수와, 개방된 개폐 밸브(19)를 통해 급수된 물을 혼합하는 냉온수 혼합 밸브(16)와, 급탕하는 냉온수의 유량을 조정하는 유량 조정 밸브(17)와, 기기 밖과 접속하는 급탕 부재(18)가 물 관로로 차례로 접속되어 있다. 냉온수 혼합 밸브(16)가 급수측 전열관(2c, 2d)으로부터의 물 관로가 접속하는 유입구와는 다른 유입구에 접속된 급수 회로로부터 분기된 물 관로를 통과한 물과, 물 냉매 열교환기(2)로 가열된 냉온수의 혼합 비율을 조정한다. 운전 제어 수단은 냉온수 혼합 밸브(16)를 제어하여 설정되는 소정의 온도(약 35 내지 90 ℃)로 급탕 회로로부터 급탕하는 냉온수의 온도를 조정한다. The hot
그 도시하지 않은 운전 제어 수단은 제어 회로, 목욕탕 리모콘, 부엌 리모콘 등의 조작 설정과 각 센서의 검출치에 의해 히트 펌프 냉매 회로의 운전ㆍ정지 및 압축기(1a, 1b)의 회전수 제어를 행한다. 또한, 냉온수 혼합 밸브(16), 유량 조정 밸브(17), 냉온수 혼합 밸브(20), 개폐 밸브(19)의 동작도 제어한다. 또한, 각 센서에는 각 부의 온도 상태를 검출하는 온도 센서, 압력을 검지하는 압력 센서, 수량을 검지하는 수량 센서 등이 있다. The operation control means (not shown) performs operation / stop of the heat pump refrigerant circuit and rotational speed control of the
급수 수량 센서(13)는 급탕 단말의 수도꼭지가 개방되면, 수도압에 의해 급수 부재(11)로부터 유입한 물을 검지하고, 그 결과로부터 운전 제어 수단에 의해 히트 펌프 냉매 회로의 운전이 개시된다. When the tap of the hot water supply terminal is opened, the water supply water sensor 13 detects the water introduced from the
히트 펌프 냉매 회로의 운전이 개시되면, 수도압에 의해 급수된 물이 물 냉 매 열교환기(2)로 유도되어 열교환되고, 가열된 냉온수가 냉온수 혼합 밸브(16)를 거쳐서 원하는 탕온(약 35 ℃ 내지 90 ℃ 정도)으로 조정되어 직접 급탕할 수 있다. When the operation of the heat pump refrigerant circuit is started, the water supplied by the water pressure is introduced into the water refrigerant heat exchanger (2) to be heat-exchanged, and the heated hot and cold water is passed through the cold / hot water mixing valve (16). To about 90 ° C.), and hot water can be directly supplied.
또한, 급탕량은 급탕 부재(18)의 전방에 접속된 유량 조정 밸브(17)의 개방도가 조정됨으로써 조정할 수 있다. 예를 들어, 출탕 요구에 따라서는 물 냉매 열교환기(2)의 가열 능력을 넘는 온도가 요구되는 경우가 있다. 그 때의 하나의 제어로서는, 급탕량을 제한함으로써 출탕 요구에 따르는 것이 가능하다. 급탕 온도로서는, 급탕 장치의 사용자가 예기하지 않은 사고를 당하지 않도록 최고 60 ℃ 정도로 조정하는 것도 가능하다. In addition, the amount of hot water supply can be adjusted by adjusting the opening degree of the flow
여기서, 직접 급탕하는 냉온수의 온도에 큰 영향을 줄 수 있는 냉온수 혼합 밸브에 대해 상세하게 서술한다. 종래, 시장에서 판매되고 있는 전기 냉온수기나 저탕식 히트 펌프 급탕 장치는 일반적으로 60 내지 90 ℃ 정도의 고온의 온수에 저온의 급수를 혼합하여 약 35 내지 60 ℃의 온도의 온수를 급탕하는 방법을 채용하고 있으므로, 반드시 물을 혼합하여 급탕하도록 되어 있다. Here, the hot / cold water mixing valve which can have a big influence on the temperature of the hot / cold water which is directly heated will be described in detail. Conventionally, electric cold and hot water heaters and low temperature type heat pump hot water supply apparatuses sold on the market generally adopt a method of hot water of about 35 to 60 ° C. by mixing low temperature water supply with high temperature hot water of about 60 to 90 ° C. Therefore, water is necessarily mixed with hot water.
따라서, 전기 냉온수기나 저탕식 히트 펌프 급탕 장치에서 일반적으로 사용되고 있는 냉온수 혼합 밸브는 고온 유입구측을「폐쇄」로 하고 저온 유입구측을「개방」으로 하였을 때, 혹은 고온 유입구측을「개방」으로 하고 저온 유입구측을「폐쇄」로 하였을 때, 양자 중 적어도 한쪽 의「폐쇄」로 한 측으로부터의 유입량을 완전히 차단할 수 없는 사양으로 되어 있다. Therefore, the hot and cold water mixing valve generally used in an electric hot water heater or a hot water type hot pump hot water supply device has a high temperature inlet side as "closed" and a low temperature inlet side as "open", or a high temperature inlet side as "open". When the low-temperature inlet side is "closed", at least one of the "closed" sides of the low-temperature inlet can not be completely blocked.
이와 같은 종래의 냉온수 혼합 밸브가 사용되는 저탕식의 급탕 기기에서는, 급탕하고자 하는 설정 온도의 온수를 만들기 위해 급탕하고자 하는 설정 온도보다도 고온의 온수와, 급탕하고자 하는 설정 온도보다도 저온의 물을 혼합하는 방법을 전제로 하고 있었다. 그로 인해 고온측, 저온측 모두 통수를 완전히 차단하는 냉온수 혼합 밸브가 종래에 일반적으로 필요가 없었다. In such a hot water type hot water supply device using a conventional cold / hot water mixing valve, hot water having a temperature higher than the set temperature to be hot water and water lower than the set temperature to be hot water are mixed to make hot water at the set temperature to be hot water. It was assumed on the way. As a result, there has been no need for a cold / hot water mixing valve in the prior art that completely blocks water flow in both the hot and cold sides.
이들 급탕 장치에 일반적으로 사용되고 있는 냉온수 혼합 밸브의 일예를 도3의 (a), 도3의 (b)에 도시한다. 도3의 (a), 도3의 (b)에 있어서, 혼합 밸브(100)는 밸브 본체(101), 그 내부의 가이드(112), 스핀들(108), 액튜에이터(110) 등에 의해 구성되어 있다. 스핀들(108)은 액튜에이터(110)의 구동력에 의해 가이드(112)의 내면을 회전, 미끄럼 이동하여 (가)의 방향이나 (나)의 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. An example of the cold / hot water mixing valve generally used in these hot water supply apparatuses is shown in FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b). 3 (a) and 3 (b), the mixing
또한, 혼합 밸브(100)는 임의의 온도의 냉온수를 유입구(A)로부터, 다른 온도의 냉온수를 유입구(B)로부터 각각 화살표의 방향으로 유입하고, 밸브 본체(101), 가이드(112), 스핀들(108)로 둘러싸인 공간에서 혼합하여 유출구(C)로부터 화살표의 방향으로 혼합한 냉온수를 유출하도록 되어 있고, 스핀들(108)이 (가)의 방향으로 이동할수록 B로부터, (나)의 방향으로 이동할수록 A로부터의 유입 비율이 증가하여, 혼합하는 냉온수 온도를 조정할 수 있도록 되어 있다. In addition, the mixing
이러한 구조에 있어서, 스핀들(108)이 (가)의 방향으로 가장 많이 이동한 도3의 (a)의 상태에 있어서는, 스핀들(108)에 부착된 제2 밸브(118)가 밸브 본체(101)의 제2 밸브 시트(106)로 압박되어 제2 밸브(118)와 밸브 본체(101)의 간극이 극소가 되고, C로부터 유출되는 냉온수의 대부분은 B의 유입구로부터 유입되는 냉 온수가 차지하게 된다. In this structure, in the state of Fig. 3A in which the
반대로, 스핀들(108)이 (나)의 방향으로 가장 많이 이동한 도3의 (b)의 상태에 있어서는, 스핀들(108)에 부착된 제1 밸브(116)가 밸브 본체(101)의 제1 밸브 시트(105)로 압박되어 제1 밸브(116)와 밸브 본체(101)의 간극이 극소가 되고, C로부터 유입되는 냉온수의 대부분은 A의 유입구로부터 유입되는 냉온수가 차지하게 된다. On the contrary, in the state of FIG. 3 (b) in which the
어느 쪽의 경우에 있어서도, 밸브 및 밸브 시트의 재질은 일반적으로 수지와 수지, 금속과 수지, 금속과 금속 중 어느 하나의 조합으로 구성되므로, 밸브와 밸브 시트가 접촉하는 경우라도 그 간극에 흐르는 냉온수를 완전히 차단하는 것은 어렵고, 간극의 정도에 따라서 소량의 냉온수가 밸브와 밸브 시트의 간극으로 흘러 유출구측으로 흘러나온다. In either case, the material of the valve and the valve seat is generally composed of a combination of a resin and a resin, a metal and a resin, and a metal and a metal, so that hot and cold water flowing in the gap even when the valve and the valve seat are in contact with each other. It is difficult to shut off the valve completely, and according to the degree of clearance, a small amount of cold and hot water flows into the gap between the valve and the valve seat and flows out to the outlet side.
앞서 서술한 바와 같이, 전기 냉온수기나 저탕식 히트 펌프 급탕 장치에서는, 예를 들어 A의 유입구에 고온의 온수, B의 유입구에 저온의 물, C의 유출구로부터 혼합된 냉온수가 유출되는 방법을 사용할 때, 통상 고온의 온수에는 저온의 물을 혼합하여 사용하므로, A의 유입구로부터 흐르는 고온의 온수를 직접 C의 유출구로부터 유출시키는 일은 드물고, 가령 A의 유입구로부터 흐르는 고온의 온수측을 완전 개방으로 하고, B의 유입구로부터의 저온의 물의 유입을 차단한 경우에, A의 유입구로부터 화살표 방향으로 유입하는 온수에 섞여 B의 유입구로부터 화살표 방향으로 소량의 물이 누설되어도 실용상 아무런 문제가 없다. As described above, in an electric cold or hot water heater or a hot water type heat pump hot water supply apparatus, for example, when using a method in which hot water mixed with hot water at the inlet of A, low temperature water at the inlet of B, and hot and cold water mixed from the outlet of C are discharged. Since hot water is usually mixed with high temperature hot water, hot water flowing from the inlet of A is rarely discharged directly from the outlet of C. For example, the hot water flowing from the inlet of A is completely opened. When the inflow of low temperature water from the inlet of B is interrupted, there is no problem practically even if a small amount of water leaks from the inlet of B in the direction of the arrow by mixing with hot water flowing in the direction of the arrow.
이와 같이, 전기 냉온수기나 저탕식 히트 펌프 급탕 장치에서 일반적으로 사 용되고 있는 냉온수 혼합 밸브는 통상 저온측을 완전 폐쇄로 하고 고온측을 완전 개방으로 조정하는 일 없이, 가령 저온측을 완전 폐쇄로 하고 고온측을 완전 개방으로 조정한 경우라도 저온의 물을 완전히 차단할 필요가 없고, 또한 저온의 물을 완전히 차단하는 구조도 구비하고 있지 않았다. As described above, the cold / hot water mixing valve generally used in an electric hot / cold water heater or a low temperature type heat pump hot water supply device is usually completely closed on the low temperature side and completely closed on the low temperature side without adjusting the high temperature side to fully open. Even when the high temperature side is adjusted to full open, it is not necessary to completely block the low temperature water, and there is no structure to completely block the low temperature water.
전기 냉온수기나 저탕식 히트 펌프 급탕 장치에서 일반적으로 널리 사용되고 있는 상기한 바와 같은 냉온수 혼합 밸브(16)를 도1에 도시하는 순간식 히트 펌프 급탕 장치에 이용하는 경우, 물 냉매 열교환기(2)측을「개방」으로 하고 급수 회로(19)측을「폐쇄」로 하였을 때에, 급수 회로(19)측으로부터의 유입량을 완전히 없앨 수 없고, 이로 인해, 급탕 운전을 행할 때, 수도압에 의해 급수되어 냉온수 혼합 밸브(16)측에 분기된 물이 냉온수 혼합 밸브(16)를 거쳐서 매분 전체 급수량의 몇 퍼센트 정도의 비율로 온수측에 유입하여 온수에 섞이므로 급탕 온도가 저하되어 버린다. In the case of using the hot / cold water mixing valve 16 as described above, which is generally used in an electric hot / cold water heater or a hot water type hot pump hot water supply device for the instantaneous heat pump hot water hot water supply device shown in FIG. 1, the water refrigerant heat exchanger 2 side is used. When it is set to "open" and the
이 도1에 도시한 히트 펌프 급탕 장치와 마찬가지로, 물 냉매 열교환기에서 급수된 물을 온도 상승시켜 직접 출탕하는 도2의 순간식 히트 펌프 급탕 장치도 같은 상태가 발생한다. 도2의 구성에 대해 설명한다. Similarly to the heat pump hot water supply device shown in FIG. 1, the same state occurs in the instantaneous heat pump hot water supply device of FIG. The configuration of FIG. 2 will be described.
도1의 장치와 다른 점은, 급수 회로와 급탕 회로 사이에 물 냉매 열교환기(2)와 병렬로 저탕 탱크(21)를 구비하는 점이다. 또한, 이 도2에 있어서 부호를 부여하지 않은 부품은 도1과 동일하다. The difference from the apparatus of FIG. 1 is that the water storage tank 21 is provided in parallel with the water refrigerant heat exchanger 2 between the water supply circuit and the hot water supply circuit. In Fig. 2, parts that are not given signs are the same as in Fig. 1.
이 히트 펌프 급탕 장치는 히트 펌프 냉매 회로가 개시될 때까지의 짧은 시간에 물 냉매 열교환기(2)에서 가열된 온수와, 약 30 내지 100 L 정도의 소형의 저 탕 탱크(21)에 축적된 약 60 내지 90 ℃의 고온의 온수를 제1 냉온수 혼합 밸브(26)로 혼합하고, 또한 급수관으로부터 분기된 저온의 물을 제2 냉온수 혼합 밸브(16)로 혼합함으로써, 운전 제어 수단에서 설정하는 소정의 급탕 온도(약 35 내지 60 ℃) 정도의 냉온수를 급탕하는 것이다. This heat pump hot water supply device is stored in the hot water heated in the water refrigerant heat exchanger 2 in a short time until the heat pump refrigerant circuit is started, and in the small water storage tank 21 of about 30 to 100 L. Predetermined to be set by the operation control means by mixing hot water having a temperature of about 60 to 90 ° C. with the first cold / hot water mixing valve 26, and mixing low temperature water branched from the water supply pipe with the second cold / hot water mixing valve 16. Hot and cold water of about hot water temperature (about 35-60 degreeC) is heated.
다음에 이 도2의 급탕 장치에 있어서, 급탕 단말의 수도꼭지를 개방하였을 때의 처리에 대해 설명한다. 우선, 수도압에 의해 급수 부재(11)로부터 유입된 물이 감압 밸브(12), 급수 수량 센서(13), 역지 밸브(14), 물 냉매 열교환기(2)의 급수측 전열관(2c, 2d), 제1 냉온수 혼합 밸브(26), 제2 냉온수 혼합 밸브(16), 유량 조정 밸브(17), 급탕 부재(18)의 경로로 흐르기 시작할 때, 급수 수량 센서(13)가 급수를 검지하여 운전 제어 수단에 의해 히트 펌프 냉매 회로의 운전이 개시된다. Next, the process at the time of opening the tap of a hot water supply terminal in this hot water supply apparatus of FIG. 2 is demonstrated. First, water introduced from the
제2 냉온수 혼합 밸브(16)는 전기 냉온수기나 저탕식 히트 펌프 급탕 장치에서 일반적으로 사용되고 있는 냉온수 혼합 밸브를 사용한다. 이 때, 제1 냉온수 혼합 밸브(26)측을「폐쇄」로 하고 급수 회로측을「개방」으로 하였을 때, 제1 냉온수 혼합 밸브(26)측으로부터의 유입량을 모두 없애는 것, 혹은 제1 냉온수 혼합 밸브(26)측을「개방」으로 하고 급수 회로측을「폐쇄」로 하였을 때, 급수 회로측으로부터의 유입량을 완전히 없앨 수 없다. 이로 인해, 급탕 단말을 개방하였을 때, 수도압에 의해 급수 회로로부터 분기된 물이 냉온수 혼합 밸브(16)를 거쳐서 매분 전체 급수량의 몇 퍼센트 정도의 비율로 온수측에 유입하여 온수에 섞이므로 급탕 온도가 저하되어 버린다. The second hot and cold water mixing valve 16 uses a cold and hot water mixing valve generally used in an electric hot and cold water heater or a hot water type heat pump hot water supply device. At this time, when the 1st cold / hot water mixing valve 26 side is "closed" and the water supply circuit side is "open", all the inflow from the 1st cold / hot water mixing valve 26 side is removed, or the 1st cold / hot water is When the mixing valve 26 side is "open" and the water supply circuit side is "closed", the inflow from the water supply circuit side cannot be completely eliminated. Therefore, when the hot water supply terminal is opened, the water branched from the water supply circuit due to the water pressure flows into the hot water side at a percentage of the total amount of water supplied every minute through the cold / hot water mixing valve 16 and mixes with the hot water so that the hot water is heated. Will fall.
또한 저탕 탱크(21)에 저장된 온수가 줄었을 때에 행하는 탱크 재가열 처리 시에는, 우선 저탕 탱크(21)와 물 냉매 열교환기(2) 사이에서 냉온수를 순환시키는 순환 펌프(23)가 기동한다. 이 때, 제1 냉온수 혼합 밸브(26)측의 밸브 개방도를「폐쇄」로 하고 급수 회로측을「개방」으로 하고 있어도, 제1 냉온수 혼합 밸브(26)로부터 재가열 중 과열된 냉온수가 냉온수 혼합 밸브(16)를 통과하여 개폐 밸브(19)로부터 급수 회로 내의 물도 냉온수 혼합 밸브(16)의 간극을 통해 순환하는 경우가 있다. In addition, in the tank reheating process performed when the hot water stored in the water storage tank 21 decreases, the
이와 같은 상황을 경유한 후, 급탕이 시작되어 냉온수 혼합 밸브(16)에서 냉온수의 혼합이 행해지면, 예기하지 않게 따뜻해진 급수 회로 내의 가온된 물이 혼합되게 되어, 필요 이상으로 가열된 온수를 급탕할 가능성이 있었다. 그래서 본 실시 형태에서는, 물 냉매 열교환기측의 밸브의 개방도가「폐쇄」이고, 물 유량이 전혀 없는 밸브를 냉온수 혼합 밸브로서 이용하는 것이다. After such a situation, when hot water supply is started and mixing hot and cold water in the cold / hot water mixing valve 16 is performed, the heated water in the unexpectedly warm water supply circuit is mixed, and the hot water is heated more than necessary. There was a possibility. Therefore, in this embodiment, the opening degree of the valve on the water refrigerant heat exchanger side is "closed," and the valve which has no water flow rate is used as a cold / hot water mixing valve.
즉, 본 실시 형태에 있어서의 히트 펌프 급탕 장치에 있어서는, 냉온수 혼합 밸브(16)가 물 냉매 열교환기(2)측을「폐쇄」로 하고 급수 회로(19)측을「개방」으로 하였을 때 물 냉매 열교환기(2)측으로부터의 유입량을 모두 차단하고, 물 냉매 열교환기(2)측을「개방」으로 하고 급수 회로(19)측을「폐쇄」로 하였을 때 급수 회로(19)측으로부터의 유입량을 모두 차단하지 않는 밸브 기능을 구비하는 것이다. 이와 같은 구성으로 함으로써 본 실시 형태에 있어서의 히트 펌프 급탕 장치는 사용 편의성이 향상되는 동시에, 예기하지 않은 고온의 온수가 출탕되는 것을 방지하여 안전한 출탕을 행할 수 있는 것이다. That is, in the heat pump hot water supply apparatus according to the present embodiment, when the cold / hot water mixing valve 16 sets the water refrigerant heat exchanger 2 side to "closed" and the
또한 본 실시 형태의 냉온수 혼합 밸브(16)에 있어서, 물 냉매 열교환기(2) 측을「개방」으로 하고 급수 회로(19)측을「폐쇄」로 하였을 때에, 급수 회로(19)측으로부터의 유입량을 완전히 없앨 수 없으므로, 급탕 운전을 행할 때, 수도압에 의해 급수되어 냉온수 혼합 밸브(16)측으로 분기된 물이 냉온수 혼합 밸브(16)를 거쳐서 매분 전체 급수량의 몇 퍼센트 정도의 비율로 온수측에 유입하여 온수에 섞이므로 급탕 온도가 저하되어 버린다. 그로 인해 물 냉매 열교환기(2)에서 가열된 냉온수의 온도를 운전 제어 수단에 의해 설정하는 소정의 급탕 온도보다도 높은 온도, 예를 들어 0 내지 5 ℃ 정도 높은 온도로 가열하면 된다. Moreover, in the cold / hot water mixing valve 16 of this embodiment, when the water refrigerant heat exchanger 2 side is "open" and the
이에 의해, 급수 회로로부터 분기된 물이 누설되어 냉온수 혼합 밸브(16) 내에서 물 냉매 열교환기(2)로부터의 냉온수에 혼합되어도, 본 실시의 형태에 따르면 비록 온도 저하되어도 0 내지 5 ℃ 정도의 온도 저하로 안정되므로, 급탕 장치의 급탕구로부터 급탕되는 냉온수의 온도를 대략 운전 제어 수단에 의해 설정된 소정의 온도로 할 수 있다. Thereby, even if the water branched from the water supply circuit leaks and is mixed with the cold and hot water from the water refrigerant heat exchanger 2 in the hot and cold water mixing valve 16, according to the present embodiment, even if the temperature is lowered, it is about 0 to 5 ° C. Since it is stabilized by temperature fall, the temperature of the cold / hot water heated from the hot water supply port of a hot water supply apparatus can be made into the predetermined temperature set by the operation control means substantially.
또한, 운전 제어 수단에 의해 설정하는 소정의 급탕 온도에 대해, 물 냉매 열교환기(2)에서 냉온수의 온도를 출탕 온도보다도 높은 온도로 가열하면, 높은 온도로 한 만큼 히트 펌프 냉매 회로에서 가열할 때의 성적 계수가 저하되게 된다. 그래서, 급수 회로의 분기부와 냉온수 혼합 밸브(16) 사이에 완전 폐쇄되는 개폐 밸브(19)를 설치해도 좋다. 이 개폐 밸브(19)에 의해, 급탕 단말을 개방하였을 때에 냉온수 혼합 밸브(16)를 거쳐서 급수 회로로부터 급탕 회로측으로 저온의 물이 누설되는 것을 방지할 수 있어 온도 저하가 발생하지 않으므로, 물 냉매 열교환기(2)에서 가열하는 냉온수의 온도를 운전 제어 수단에서 설정하는 소정의 급탕 온도 로 할 수 있고, 높은 성적 계수를 얻을 수 있다. In addition, when the temperature of the hot and cold water is heated to a temperature higher than the tapping temperature in the water refrigerant heat exchanger 2 with respect to the predetermined hot water temperature set by the operation control means, when the heating is performed in the heat pump refrigerant circuit by a high temperature. The grade factor of is lowered. Thus, an on-off
또한, 냉온수 혼합 밸브(16)는 물 냉매 열교환기(2)측을「폐쇄」로 하고 급수 회로측을「개방」으로 하였을 때, 물 냉매 열교환기(2)측으로부터의 유입량을 모두 폐쇄하고, 물 냉매 열교환기(2)측을「개방」으로 하고 급수 회로측을「폐쇄」로 하였을 때에 급수 회로측으로부터의 유입량을 모두 폐쇄하는 기능, 즉 물 냉매 열교환기(2)에 대한 밸브를 폐쇄하고 급수 회로에 대한 밸브를 개방하였을 때에 물 냉매 열교환기(2)로부터의 물 유입량을 모두 없애고, 물 냉매 열교환기(2)에 대한 밸브를 개방하고 급수 회로에 대한 밸브를 폐쇄하였을 때에 급수 회로로부터의 물 유입량을 모두 없애는 밸브 기능을 구비한 밸브를 적용해도 좋다. The cold / hot water mixing valve 16 closes all the inflows from the water refrigerant heat exchanger 2 side when the water refrigerant heat exchanger 2 side is “closed” and the water supply circuit side is “open”. When the water refrigerant heat exchanger 2 side is "open" and the water supply circuit side is "closed," the function of closing all the inflows from the water supply circuit side, that is, closing the valve to the water refrigerant heat exchanger 2, When the valve for the water supply circuit is opened, all water inflow from the water refrigerant heat exchanger 2 is removed, and when the valve for the water refrigerant heat exchanger 2 is opened and the valve for the water supply circuit is closed, A valve having a valve function for removing all water inflow may be applied.
이러한 기능의 냉온수 혼합 밸브를 본 실시 형태에 있어서의 히트 펌프 급탕 장치에 적용하면, 예를 들어 도1에 있어서, 급탕 단말을 개방하였을 때에 냉온수 혼합 밸브(16)를 거쳐서 급수 회로로부터 급탕 회로측으로 저온의 물이 누설되지 않게 되어, 온도 저하가 발생하지 않으므로, 물 냉매 열교환기(2)로 가열하는 냉온수의 온도를 운전 제어 수단에서 설정하는 소정의 급탕 온도로 할 수 있어, 장치의 사용 편의성이 향상되는 동시에 높은 성적 계수를 얻을 수 있다. When the cold / hot water mixing valve having such a function is applied to the heat pump hot water supply device according to the present embodiment, for example, in FIG. 1, when the hot water supply terminal is opened, the low temperature from the water supply circuit to the hot water supply circuit side is passed through the cold / hot water mixing valve 16. Since the water does not leak and temperature decrease does not occur, the temperature of the cold and hot water heated by the water refrigerant heat exchanger 2 can be set to a predetermined hot water temperature set by the operation control means, and the usability of the device is improved. At the same time, a high grade factor can be obtained.
이들 구성은 당연하면서 도2에도 적용 가능한 것이다. 예를 들어, 물 냉매 열교환기(2)에서 가열된 냉온수의 온도를 운전 제어 수단에 의해 설정하는 소정의 급탕 온도보다도 높은 온도, 예를 들어 0 내지 5 ℃ 정도 높은 온도로 가열한다. 이에 의해, 제1 냉온수 혼합 밸브(26)로부터 유출되는 냉온수와, 급수 회로로부터 분기된 물이 제2 냉온수 혼합 밸브(16) 내에서 혼합되어도 조건에 따라서는 0 내지 5 ℃ 정도의 온도 저하로 안정되므로, 급탕 장치의 급탕구로부터 급탕되는 냉온수의 온도를 운전 제어 수단에서 설정하는 소정의 급탕 온도로 할 수 있다. Naturally, these configurations are also applicable to FIG. For example, the temperature of the cold / hot water heated by the water refrigerant heat exchanger 2 is heated to a temperature higher than a predetermined hot water temperature set by the operation control means, for example, a temperature higher than 0 to 5 ° C. Thereby, even if the hot and cold water flowing out from the 1st cold / hot water mixing valve 26 and the water branched from the water supply circuit are mixed in the 2nd cold / hot water mixing valve 16, it is stable by the temperature fall of about 0-5 degreeC depending on conditions. Therefore, the temperature of the cold / hot water heated from the hot water supply port of the hot water supply device can be set to the predetermined hot water temperature set by the operation control means.
또한, 운전 제어 수단에 의해 설정하는 소정의 급탕 온도에 대해, 물 냉매 열교환기(2)로 냉온수의 온도를 출탕하는 온수의 온도보다 높은 온도로 가열하는 대신에, 급수 회로의 분기부와 냉온수 혼합 밸브(16) 사이를 모두 폐쇄하는 개폐 밸브(19)를 설치해도 좋다. 급탕 단말을 개방하였을 때에 냉온수 혼합 밸브(16)를 거쳐서 급수 회로로부터 급탕 회로측으로 저온의 물이 누설되는 있는 것을 방지할 수 있어 온도 저하가 발생하지 않으므로, 물 냉매 열교환기(2)로 가열하는 냉온수의 온도를 운전 제어 수단에서 설정하는 소정의 급탕 온도로 할 수 있어, 장치의 사용 편의성이 향상되는 동시에 높은 성적 계수를 얻을 수 있다. In addition, instead of heating the temperature of the cold / hot water to the temperature higher than the temperature of the hot water for tapping the temperature of the cold / hot water with respect to the predetermined hot water temperature set by the operation control means, the branch of the water supply circuit is mixed with the hot / hot water. You may provide the on-off
또한, 모두 폐쇄되는 개폐 밸브(19)를 추가하는 대신에 제2 냉온수 혼합 밸브(16)는 제1 냉온수 혼합 밸브(26)측을「개방」으로 하고 급수 회로측을「폐쇄」로 하였을 때, 급수 회로측으로부터의 유입량을 모두 없애는 기능, 즉 물 냉매 열교환기(2)에 대한 밸브를 폐쇄하고 급수 회로에 대한 밸브를 개방하였을 때에 물 냉매 열교환기(2)로부터의 물 유입량을 모두 없애고, 물 냉매 열교환기(2)에 대한 밸브를 개방하고 급수 회로에 대한 밸브를 폐쇄하였을 때에 급수 회로로부터의 물 유입량을 모두 없애는 밸브 기능을 구비한 냉온수 혼합 밸브로 하므로, 물 냉매 열교환기(2)로 가열하는 냉온수의 온도를 운전 제어 수단으로 설정하는 소정의 급탕 온도로 할 수 있어, 대폭적인 비용 상승 없이 장치의 사용 편의성을 향상시키는 동시에 높은 성적 계수를 얻을 수 있다. In addition, when the 2nd hot / cold water mixing valve 16 made the 1st cold / hot water mixing valve 26 side "open" and the water supply circuit side "closed" instead of adding the closing
또한, 본 실시 형태에 있어서의 순간식 히트 펌프 급탕 장치에 있어서는, 히트 펌프 냉매 회로에 사용하는 냉매를 이산화탄소로 함으로써, 그 냉매 특성에 의해 종래의 냉매에 비해 보다 고온의 온수를 공급하는 것을 가능하게 할 수 있다. 또한, 소용량의 저탕 탱크를 갖는 순간식 히트 펌프 급탕 장치에 있어서는 저탕 탱크에 축적하는 온수의 온도를 고온으로 함으로써 저탕 탱크에 축적하는 열량을 크게 할 수 있고, 또한 물 냉매 열교환기로 가열하는 냉온수의 온도를 운전 제어 수단에서 설정하는 소정의 급탕 온도로 할 수 있음으로써, 사용 편의성의 향상되는 동시에 높은 성적 계수를 얻을 수 있다. In addition, in the instantaneous heat pump hot water supply apparatus according to the present embodiment, by using carbon dioxide as the refrigerant used in the heat pump refrigerant circuit, it is possible to supply hot water with a higher temperature than the conventional refrigerant due to its refrigerant characteristics. can do. In addition, in the instantaneous heat pump hot water supply apparatus having a small capacity storage tank, by heating the temperature of the hot water accumulated in the storage tank to a high temperature, the amount of heat accumulated in the storage tank can be increased, and the temperature of the cold and hot water heated by the water refrigerant heat exchanger. Can be set to a predetermined hot water temperature set by the operation control means, thereby improving the ease of use and obtaining a high performance coefficient.
이상의 설명에 따르면, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 히트 펌프 급탕 장치는 물 냉매 열교환기로 소정 온도로 가열한 냉온수를 직접 급탕하는 히트 펌프 급탕 장치에 있어서 사용 편의성이 향상된 것이 된다. According to the above description, the heat pump hot water supply device according to the embodiment of the present invention has improved usability in the heat pump hot water supply device for directly hot water supplying cold / hot water heated to a predetermined temperature by a water refrigerant heat exchanger.
본 발명에 따르면, 출탕할 때에 급수된 물을 혼합 가능한 히트 펌프 급탕 장치로부터 설정 온도보다도 고온의 온수가 출탕되어 버리는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention, it is possible to prevent hot water having a temperature higher than the set temperature from being heated from the heat pump hot water supply apparatus capable of mixing the water supplied at the time of hot water tapping.
또한 본 발명에 따르면, 물 냉매 열교환기로 가열된 냉온수를 출탕할 때에, 사용 단말로부터 출탕되는 온수의 온도가 설정 온도보다 낮은 온도가 되지 않도록 사용 단말로부터 출탕되는 냉온수의 온도를 설정 온도에 가깝게 할 수 있다. Further, according to the present invention, when tapping the hot and cold water heated by the water refrigerant heat exchanger, the temperature of the hot and cold water tapping from the using terminal can be made close to the set temperature so that the temperature of the hot water tapping from the using terminal is not lower than the set temperature. have.
또한, 사용 단말에서 출탕되는 온수의 온도를 설정 온도에 가깝게 할 때에 성적 계수(COP)의 저하를 억제한 순간식 히트 펌프 급탕 장치를 제공할 수 있다. Moreover, the instantaneous heat pump hot water supply apparatus which suppressed the fall of the coefficient of performance (COP) can be provided when the temperature of the hot water heated by the use terminal is close to a preset temperature.
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