KR100694746B1 - Heat pump hot water supply type floor heating system - Google Patents

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KR100694746B1
KR100694746B1 KR1020060012304A KR20060012304A KR100694746B1 KR 100694746 B1 KR100694746 B1 KR 100694746B1 KR 1020060012304 A KR1020060012304 A KR 1020060012304A KR 20060012304 A KR20060012304 A KR 20060012304A KR 100694746 B1 KR100694746 B1 KR 100694746B1
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마사히꼬 곰모리
유우고 무까이
다께시 고노
마사끼 고야마
다다시 마스다
게이이찌 미즈따니
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히타치 어플라이언스 가부시키가이샤
간사이 덴료쿠 가부시키가이샤
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Abstract

바닥 난방 기능을 겸비한 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치에 있어서, 소형 경량화를 도모하기 위해 직접 급탕식이 검토되어 있지만, 급탕 운전시와 바닥 난방 운전시 필요 가열 능력의 차이가 크고, 종래의 압축기 회전수 제어에서는 대응할 수 없고, 특히 바닥 난방 운전시 저속 운전에 있어서 압축 기구부의 이탈이나 탈조, 소음 등의 발생이 과제로 되어 있다. In the heat pump hot water floor heating device having a floor heating function, the direct hot water type has been studied to achieve small size and light weight. However, the difference in the required heating capacity at the time of hot water operation and the bottom heating operation is large. In particular, problems such as detachment, degassing, noise, etc. of the compression mechanism part have been a problem in low speed operation during floor heating operation.
본 발명은, 온수를 사용할 때에 히트 펌프 운전을 행하고, 가열수를 직접 사용 단말에 급탕하는 직접 급탕식 히트 펌프 급탕기에 바닥 난방 기능을 부가하는 동시에, 압축기의 제어 방법으로서 회전수 제어와 용량 제어를 교묘하게 구분하여 사용함으로써, 종래의 과제를 해소한 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치를 제공하는 것이다. The present invention adds a floor heating function to a direct hot water type heat pump water heater that performs a heat pump operation when hot water is used, and directly heats the heated water to a use terminal, and at the same time, controls rotational speed and capacity control as a control method of the compressor. It is possible to provide a heat pump hot water supply floor heating apparatus that solves the conventional problem by using the same.
압축기, 급탕용 열교환기, 용량 제어 밸브, 증발기, 감압 장치, 감압 밸브 Compressor, Hot Water Heat Exchanger, Capacity Control Valve, Evaporator, Pressure Reducing Device, Pressure Reducing Valve

Description

히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치 {HEAT PUMP HOT WATER SUPPLY TYPE FLOOR HEATING SYSTEM}Heat Pump Hot Water Floor Heating {HEAT PUMP HOT WATER SUPPLY TYPE FLOOR HEATING SYSTEM}
도1은 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치의 히트 펌프 냉매 회로, 급탕 회로, 바닥 난방 회로, 운전 제어 수단 및 부품의 개략 구성의 일실시예를 도시하는 모식도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a schematic configuration of a heat pump refrigerant circuit, a hot water supply circuit, a floor heating circuit, operation control means and components of a heat pump hot water supply floor heating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도2는 본 발명의 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치에 있어서의 거치 및 배관 접속시 확인 동작의 일실시예를 나타내는 흐름도. Fig. 2 is a flowchart showing one embodiment of a confirmation operation during mounting and piping connection in the heat pump hot water floor heating device of the present invention.
도3은 본 발명의 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치에 있어서의 부엌 급탕시 동작의 일실시예를 나타내는 흐름도. Figure 3 is a flow chart showing one embodiment of the operation during hot water supply in the kitchen in the heat pump hot water floor heating apparatus of the present invention.
도4는 본 발명의 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치에 있어서 회전수 제어 및 용량 제어시에 있어서의 압축기의 회전수와 가열 능력의 관계의 일실시예를 나타내는 운전 특성도. Fig. 4 is an operating characteristic diagram showing an embodiment of the relationship between the rotational speed of the compressor and the heating capacity in the rotational speed control and the capacity control in the heat pump hot water floor heating device of the present invention.
도5는 본 발명의 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치에 있어서의 목욕 자동 운전에 의한 목욕물 담을 때 동작의 일실시예를 나타내는 흐름도. Fig. 5 is a flowchart showing an embodiment of an operation when bath water is applied by automatic bath operation in the heat pump hot water floor heating device of the present invention.
도6은 본 발명의 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치에 있어서의 목욕 자동 운전에 있어서의 목욕 보온시 동작의 일실시예를 나타내는 흐름도. Fig. 6 is a flowchart showing an embodiment of an operation during bath warming in automatic bath operation in the heat pump hot water floor heating device of the present invention.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치의 히트 펌프 냉매 회로, 급탕 회로, 바닥 난방 회로, 운전 제어 수단 및 부품의 개략 구성의 일실시예를 나타내는 모식도. Fig. 7 is a schematic diagram showing one embodiment of a schematic configuration of a heat pump refrigerant circuit, a hot water supply circuit, a floor heating circuit, operation control means and components of a heat pump hot water supply floor heating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1a, 1b : 압축기1a, 1b: compressor
2a 내지 2d : 냉매 개폐 밸브2a to 2d: refrigerant shut off valve
3 : 급탕용 열교환기3: heat exchanger for hot water supply
4a 내지 4c : 감압 장치4a to 4c: decompression device
5a, 5b : 증발기5a, 5b: evaporator
6 : 용량 제어 밸브6: capacity control valve
7 : 목욕용 열교환기7: bath heat exchanger
8 : 바닥 난방용 열교환기8: heat exchanger for floor heating
9 : 바닥 난방용 순환 펌프9: Circulating pump for floor heating
10 : 급수 부재10: water supply member
11 : 감압 밸브11: pressure reducing valve
12 : 급수 수량 센서12: water supply water sensor
13 : 수용 역지 밸브13: receiving check valve
14 : 저탕 탱크14: water storage tank
15 : 탱크 순환 펌프15: Tank Circulation Pump
16 : 급탕 혼합 밸브16: hot water mixing valve
17 : 급수 혼합 밸브17: feed water mixing valve
18 : 유량 조정 밸브18: flow control valve
19 : 부엌 출탕 부재19: kitchen tapping member
20 : 부엌 수도꼭지20: kitchen faucet
21 : 목욕 주탕 밸브21: bath pouring valve
22 : 플로 스위치22: flow switch
23 : 목욕 순환 펌프23: bath circulation pump
24 : 수위 센서24: water level sensor
25 : 입출탕 부재25: tapping member
26 : 목욕 순환 어댑터26: bath circulation adapter
27 : 욕조27: Bathtub
28 : 목욕 출탕 부재28: bath tapping member
29 : 바닥 난방용 급탕 부재29: hot water supply member for floor heating
30 : 바닥 난방용 복귀 부재30: return member for floor heating
31, 32 : 바닥 난방 장치31, 32: floor heating
35 : 가열수 개폐 밸브35: heated water opening and closing valve
36 : 열교환용 유량 센서36: flow rate sensor for heat exchange
40 : 열원 회로40: heat source circuit
41 : 바닥 난방측 냉매 회로41: floor heating side refrigerant circuit
42 : 목욕측 냉매 회로42: bath side refrigerant circuit
45 : 급탕 회로45: hot water circuit
50 : 바닥 난방 회로50: floor heating circuit
55 : 운전 제어 수단55: driving control means
56 : 부엌 리모콘56: kitchen clicker
57 : 목욕 리모콘57: Bath Clicker
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-247753호 공보[Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-247753
본 발명은 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치에 관한 것이고, 특히 압축기의 능력 가변 폭을 확대하여 대용량을 필요로 하는 급탕 운전으로부터 소용량으로 완료하는 바닥 난방 운전까지, 운전 효율적으로 대응할 수 있는 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치를 제공하는 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pump hot water floor heating device, and in particular, a heat pump hot water floor heating which can efficiently cope with operation from a hot water operation requiring a large capacity to a bottom heating operation that requires a large capacity by expanding the capacity variable width of the compressor. To provide a device.
최근, 히트 펌프 급탕기의 보급에 수반하여 바닥 난방 기능을 구비하는 것이 제안되어 있다. In recent years, it has been proposed to have a floor heating function with the spread of the heat pump water heater.
이러한 히트 펌프 급탕기로서, 예를 들어 일본 특허 공개 제2003-247753호 공보(특허 문헌 1)에 개시된 것이 있다. 이는 미리 전력 요금이 저렴한 야간에 히트 펌프 운전을 행하지 않는 온수를 비등하여 저탕 탱크에 저장해 두고, 필요에 따라 저탕 탱크의 온수를 사용하여 수도꼭지로부터의 급탕 사용이나 온수를 순환시켜 바닥 난방을 행하는 것이었다. As such a heat pump water heater, there exist some which were disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-247753 (patent document 1), for example. This was to boil hot water that does not perform heat pump operation at night, which is low in electricity charges, and store it in a boiling water tank, and to perform floor heating by circulating hot water use from a faucet or hot water by using hot water of a water storage tank as needed.
또, 일반적으로, 저탕 온도가 60 내지 90 ℃인 데 반해, 수도꼭지 급탕 사용 온도는 약 40 ℃, 바닥 난방시 순환 온수의 사용 온도는 약 55 내지 60 ℃이고, 수도꼭지 급탕, 바닥 난방 중 어떠한 경우도 사용 온도는 저탕 온도보다 낮고, 수도꼭지 급탕시에는 급수를 추가하고, 바닥 난방시에는 바닥 난방의 복귀 온수를 섞어 온도 조정을 행하고 있었다. In general, while the hot water temperature is 60 to 90 ℃, the tap hot water supply temperature is about 40 ℃, the use temperature of the circulating hot water at the time of floor heating is about 55 to 60 ℃, any case of faucet hot water, floor heating The use temperature was lower than the boiling temperature, and water was added at the time of hot water supply of the faucet, and temperature adjustment was performed by mixing the return hot water of the floor heating at the time of floor heating.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-247753호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-247753
상기 종래의 바닥 난방 기능을 구비한 히트 펌프 급탕기에 있어서는, 400 L 내지 600 L의 대용량 저탕 탱크를 필요로 하고, 가득차게 저탕한 경우에는 온수량만으로 400 ㎏ 내지 600 ㎏이나 이르기 때문에, 히트 펌프 유닛과 저탕 탱크 유닛을 별개로 마련하고, 설치 면적, 설치 강도, 히트 펌프 유닛과 저탕 탱크 유닛 사이의 수배관 접속을 현지 작업에서 행해야만 하는 등, 설치 시공 상에 여러 가지 문제가 있다. In the conventional heat pump water heater provided with a floor heating function, a large-capacity water storage tank of 400 L to 600 L is required, and when the water is fully filled, the heat pump unit reaches 400 kg to 600 kg only by the amount of hot water. There are various problems in the installation construction, such as separately installing the storage tank unit, and the installation area, the installation strength, and the water pipe connection between the heat pump unit and the storage tank unit in local work.
또한, 기후나 손님 등에 의해, 하루 온수의 사용량이 많은 경우는 저탕 탱크의 온수를 다 써 버려 목욕의 급탕을 할 수 없는 등의 문제점을 발생시킬 우려가 있다. In addition, when the amount of hot water used daily is high due to climate, customers, or the like, there is a concern that the hot water in the storage tank may be exhausted, resulting in a problem in that the hot water supply of the bath cannot be performed.
특히, 동기는 수도꼭지 급탕량, 목욕물 추가 가열 사용량, 바닥 난방의 사용량 등 모두 온수의 사용량이 많아지기 때문에, 저탕 탱크 내의 온수량 부족이 되기 쉽고, 동기 이외에는 필요 이상으로 저탕 탱크를 크게 해야만 한다. In particular, since the amount of hot water increases, such as the amount of tap water supply, additional amount of bath water heating, and amount of floor heating, the amount of hot water in the storage tank tends to be insufficient, and the storage tank needs to be larger than necessary except for the synchronization.
또한, 바닥 난방 기능을 구비함으로써, 사용 급탕량의 가족 구성 등에 의한 차이가 증대되고, 히트 펌프 급탕기의 바닥 난방 기능을 대부분 사용하는 가정에 있어서는 저탕량이 부족한 경향으로 되고, 다른 난방 기기를 사용하여 히트 펌프 급탕기의 바닥 난방 기능을 나머지 사용하지 않는 가정에 있어서는 저탕 탱크가 필요 이상으로 큰 것으로 된다. In addition, by providing the floor heating function, the difference due to the family configuration of the hot water supply amount is increased, and in the home where most of the floor heating function of the heat pump water heater is used, the low water amount tends to be insufficient. In homes that do not use the bottom heating function of the pump water heater, the storage tank becomes larger than necessary.
또, 동기 저탕 운전시는 10 ℃ 정도의 물을 60 내지 90 ℃에까지 비등하기 때문에, 50 내지 80 ℃의 가열 능력을 필요로 하지만, 바닥 난방 운전시에는 한번 비등한 온수를 순환시키고, 순환 중에 식은 만큼만 가열하면 좋기 때문에, 예를 들어 바닥 난방인 경우, 55 ℃ 내지 60 ℃의 온수를 보내어 바닥 난방하고, 복귀의 온수 온도는 45 내지 50 ℃ 정도가 되기 때문에, 가열 능력은 약간 10 ℃ 정도로 충분해진다. 이로 인해, 동기 급탕 운전시에는 압축기를 고속 회전수(예를 들어 7000 회전/분)로 하고, 바닥 난방 운전시에는 압축기를 저속 회전수(예를 들어 1000 회전/분)로 해야만 한다. 게다가, 압축기는 최대 능력에 맞추어 설계하기 때문에 급탕 운전시에는 대응할 수 있지만, 주위 온도가 높을 때 바닥 난방 운전시에는 저속 운전이 되므로, 스크롤 압축 기구의 이탈 및 탈조 등의 문제점에 의한 극단적인 능력 저하나 소음 발생 등의 문제점을 발생시킬 요인이 되어 신뢰성을 저하시킬 우려가 있다. In addition, since the water of about 10 degrees Celsius boils to 60 to 90 degrees Celsius at the time of synchronous boiling water operation, the heating capacity of 50 to 80 degrees Celsius is required. Since it is good to heat, for example, in the case of floor heating, since 55 degreeC-60 degreeC hot water is sent and it heats, the return hot water temperature will be about 45-50 degreeC, and heating ability becomes about 10 degreeC enough. For this reason, the compressor must be at high speed (for example, 7000 revolutions per minute) during synchronous hot water operation, and the compressor should be at low speed (for example 1000 revolutions per minute) during floor heating operation. In addition, the compressor is designed to meet the maximum capacity, so it can cope with hot water operation, but at low temperature during floor heating operation when the ambient temperature is high. However, this may cause problems such as noise generation, which may lower reliability.
즉, 급탕 운전시 필요 가열 능력과 바닥 난방 운전시 필요 가열 능력의 차이가 크고, 종래의 압축기 회전수 제어에서는 대응할 수 없고, 바닥 난방 운전 시 저속 운전에 있어서, 압축 기구부의 이탈이나 탈조, 소음 등의 발생이 문제가 될 우려가 있다. That is, the difference between the heating capacity required during hot water supply operation and the heating capacity required during floor heating operation is large, and it cannot cope with conventional compressor rotational speed control. There is a fear that the occurrence of the problem.
한편, 에너지 절약의 관점에서 본 경우, 히트 펌프 운전은 급수 온도가 일정할 때, 가열 출탕 온도가 높을수록 운전 효율이 낮아지므로, 수도꼭지 급탕 및 바닥 난방과 함께 사용 온도에 대해 저탕 온도가 높은 만큼 운전 효율이 낮은 조건으로 히트 펌프 운전을 행하게 된다. On the other hand, when viewed from the point of energy saving, the heat pump operation is operated when the water supply temperature is constant, the higher the heating tapping temperature, the lower the operating efficiency, so that the operation of the heat pump together with the faucet hot water supply and the floor heating is higher than the operating temperature. The heat pump operation is performed under low efficiency.
게다가, 저탕 탱크에 대량의 고온 온수를 저탕해 두기 때문에, 열방출에 의한 에너지 손실도 큰 문제로 되어 있다. In addition, since a large amount of high temperature hot water is stored in the storage tank, energy loss due to heat release is also a big problem.
본 발명은 바닥 난방 기능을 겸비한 히트 펌프 급탕기에 있어서 바닥 난방 운전시의 신뢰성을 향상시키는 것을 과제로 한다. This invention makes it a subject to improve the reliability at the time of floor heating operation in the heat pump water heater which has a floor heating function.
본 발명은, 상기 종래의 바닥 난방 기능을 구비한 저탕식 히트 펌프 급탕기에 있어서의 과제를 해소하는 수단으로서, 야간에 있어서의 사전의 히트 펌프 운전을 행하지 않고, 온수를 사용할 때에 히트 펌프 운전을 행하고, 가열수를 직접 사용 단말에 급탕하는 직접 급탕식 히트 펌프 급탕기에 바닥 난방 기능을 부가하는 동시에, 압축기의 제어 방법으로서 회전수 제어와 용량 제어를 유효하게 구분하여 사용함으로써, 종래의 과제를 해소한 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치를 제공하는 것이다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This invention is a means to solve the problem in the said low temperature type heat pump water heater with the conventional floor heating function, and does heat pump operation at the time of using hot water, without performing the prior heat pump operation at night, Heat is eliminated the conventional problem by adding the floor heating function to the direct hot water type heat pump hot water heater for directly heating the hot water to the terminal used, and effectively using the rotation speed control and the capacity control as a control method of the compressor. The pump is to provide hot water floor heating.
청구항 1에 관한 발명은 압축기, 냉매 개폐 밸브, 급탕용 열교환기, 바닥 난방용 열교환기, 감압 장치, 증발기로 구성된 히트 펌프 냉매 회로로 이루어지는 열원 회로와, 급수된 물을 가열하여 온수를 공급하는 급탕 회로와, 순환하는 열매체를 가열하여 열을 공급하는 바닥 난방 회로를 구비하고, 급탕 회로에 열을 공급할 때는 압축기를 회전수 제어하고, 바닥 난방 회로에 열을 공급할 때는 압축기를 용량 제어하는 운전 제어 수단을 갖는 것이므로, 대용량의 저탕 탱크를 필요로 하지 않기 때문에, 제품의 소형 경량화가 도모되고, 설치 시공 조건을 대폭 개선할 수 있는 동시에, 온수 고갈 해소나 저탕 탱크로부터의 열방출의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 히트 펌프 운전시의 가열 출탕 온도는, 각각의 사용 급탕 온도에 맞추기 때문에, 종래의 저탕 온도보다 낮은 만큼 운전 효율을 향상시킬 수 있다. The invention according to claim 1 is a heat source circuit consisting of a heat pump refrigerant circuit composed of a compressor, a refrigerant open / close valve, a heat exchanger for hot water supply, a heat exchanger for floor heating, a decompression device, and an evaporator, and a hot water supply circuit for heating hot water to supply hot water. And an underfloor heating circuit for heating the circulating heat medium to supply heat, and controlling the rotation speed of the compressor when supplying heat to the hot water supply circuit, and an operation control means for capacitively controlling the compressor when supplying heat to the floor heating circuit. Since it does not need a large-capacity storage tank, it is possible to reduce the size and weight of the product, greatly improve the installation conditions, and to reduce the exhaustion of hot water and to reduce the heat emission from the storage tank. . In addition, since the hot tapping temperature at the time of a heat pump operation is matched with each use hot water supply temperature, operation efficiency can be improved as much as it is lower than the conventional boiling water temperature.
게다가, 압축기의 제어를 고부하시 회전수 제어와 저부하시 용량 제어로 구분하여 사용하기 때문에, 압축기의 가열 능력 가변 폭을 확대하고, 저부하 저회전수시 압축 기구부의 이탈 및 탈조에 의한 성능 저하나 소음 등의 종래 과제를 해소하고, 대용량을 필요로 하는 동기 급탕 운전으로부터 소용량으로 완료하는 바닥 난방 운전까지 효율적으로 대응할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 직접 급탕식의 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치에 있어서의 신뢰성을 향상시키고, 또한 소형 경량화를 실현할 수 있다. In addition, since the control of the compressor is divided into a high load rotation speed control and a low load capacity control, the variable heating capacity of the compressor is expanded, and the performance deterioration due to the separation and removal of the compression mechanism part at the low load and low rotation speed is increased. Conventional problems such as noise can be eliminated, and efficient response can be made from synchronous hot water supply operation requiring a large capacity to floor heating operation completed with a small capacity. Moreover, according to this invention, the reliability in the direct hot water type | mold heat pump hot water supply bottom heating apparatus can be improved, and small size and light weight can be realized.
다음에 청구항 2에 관계되는 발명은, 청구항 1 외에 상기 히트 펌프 냉매 회로는 상기 압축기의 냉매 압축 중간부와, 상기 증발기와 상기 압축기 사이에 용량 제어 밸브를 구비하고, 상기 용량 제어 밸브를 상기 압축기의 회전수 제어시에는 폐쇄하고 있고, 용량 제어시에는 개방하는 것이므로, 종래의 압축기 구조에 있어서 냉매 압축 중간부에 중간 토출구를 마련하고, 개폐 기능을 구비하는 용량 제어 밸브를 접속하는 단순한 구조에 의해, 압축기의 용량 제어가 가능해져 소용량으로 완료되는 바닥 난방 운전시에 있어서의 운전 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 상기 용량 제어에 의해 압축기의 냉매 압축 부하가 경감되기 때문에, 저속 운전에 의한 스크롤 기구의 이탈, 탈조, 소음 등의 과제를 해소할 수 있다. 또, 이 구성에 따르면, 새로운 용량 제어 기구를 내장한 신규 압축기를 개발하지 않고, 압축기 개발비의 절감 및 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. In the invention according to claim 2, in addition to claim 1, the heat pump refrigerant circuit includes a refrigerant compression intermediate portion of the compressor, and a capacity control valve between the evaporator and the compressor, and the capacity control valve is provided in the compressor. Since it is closed at the time of rotation control and open at the time of capacity control, by the simple structure which provides the intermediate discharge port in the refrigerant | coolant compression intermediate part in the conventional compressor structure, and connects the capacity control valve which has an opening-closing function, It is possible to control the capacity of the compressor and to improve the operation efficiency at the time of floor heating operation completed with a small capacity. In addition, since the refrigerant compression load of the compressor is reduced by the capacity control, problems such as detachment of the scroll mechanism due to low speed operation, outage, noise, and the like can be solved. According to this configuration, the compressor development cost can be reduced and the reliability can be improved without developing a new compressor incorporating a new capacity control mechanism.
다음에 청구항 3에 관계되는 발명은, 청구항 1 외에 상기 열원 회로를 복수의 히트 펌프 냉매 회로로 구성하고, 급탕시에는 복수의 히트 펌프 냉매 회로를 운전하고, 바닥 난방시에는 단독의 히트 펌프 냉매 회로를 운전하는 것이므로, 보다 한층 급탕 능력의 폭이 확대되어 대용량을 필요로 하는 동기 급탕 운전으로부터 소용량으로 충분한 바닥 난방 운전까지 최적 운전을 행할 수 있다. In the invention according to claim 3, in addition to claim 1, the heat source circuit comprises a plurality of heat pump refrigerant circuits, a plurality of heat pump refrigerant circuits are operated at the time of hot water supply, and a single heat pump refrigerant circuit is used at the time of floor heating. Since the width of the hot water supply capacity is further increased, the optimum operation can be performed from the synchronous hot water supply operation requiring a large capacity to the sufficient floor heating operation with a small capacity.
또한, 대용량을 필요로 하는 급탕시에는 복수의 히트 펌프 냉매 회로를 사용하고, 소용량으로 완료하는 바닥 난방시에는 단독의 히트 펌프 냉매 회로를 사용함으로써, 용도에 맞은 최적 운전을 행하여 쾌적 제어 및 에너지 절약 등의 효과를 얻을 수 있다. In addition, a plurality of heat pump refrigerant circuits are used for hot water supply that requires a large capacity, and a single heat pump refrigerant circuit is used for floor heating that is completed with a small capacity. And the like can be obtained.
다음에 청구항 4에 관계되는 발명은, 청구항 1 외에 상기 열원 회로를, 용량 제어 기능을 갖는 것과 갖지 않는 것의 2개의 히트 펌프 냉매 회로로 구성하고, 급탕시에는 양쪽의 히트 펌프 냉매 회로를 운전하고, 바닥 난방시에는 용량 제어를 갖는 히트 펌프 냉매 회로만을 운전하고, 목욕물 추가 가열시에는 용량 제어를 갖지 않는 히트 펌프 냉매 회로만을 운전하는 것이므로, 용량 제어하는 압축기가 1개만으로 완료되므로 원가 저감이 되고, 2개의 히트 펌프 냉매 회로가 급탕 부하에 맞춰 유효하게 사용되어 사용 편의성이 좋아지는 동시에, 2개의 히트 펌프 냉매 회 로를 바닥 난방 운전과 목욕물 추가 가열 운전에 구분하여 사용하기 때문에, 운전 시간의 밸런스가 떨어져 수명 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. Next, the invention according to claim 4 comprises, in addition to claim 1, the heat source circuit comprising two heat pump refrigerant circuits having a capacity control function and one having no capacity control, and operating both heat pump refrigerant circuits during hot water supply. Since only the heat pump refrigerant circuit having capacity control is operated at the time of floor heating, and only the heat pump refrigerant circuit without capacity control is operated at the time of additional heating of bath water, thereby reducing the cost since only one compressor controlling capacity is completed. Two heat pump refrigerant circuits are effectively used for hot water loads, which improves usability, while the two heat pump refrigerant circuits are used separately for floor heating operation and bath water additional heating operation. The lifetime reliability can be improved.
다음에 청구항 5에 관계되는 발명은, 청구항 1 외에 상기 운전 제어 수단은 급탕 사용과, 바닥 난방 사용 또는 목욕물 추가 가열 사용이 동시에 행해졌을 때에는 급탕 운전을 우선한 회전수 제어를 행하는 것이므로, 예를 들어 바닥 난방 중에 부엌 수도꼭지로 급탕하여 식기 세정을 한 경우 부엌 급탕이 우선되기 때문에, 식기 세정에 영향이 없어 식기 세정의 수분간은 바닥 난방 능력이 저하되는 경우도 있지만, 원래 순환하는 열매체의 바닥 난방 전후의 온도 차이는 10 ℃ 정도이기 때문에 영향이 적다. 또한, 목욕물 추가 가열 속에 부엌 수도꼭지로 급탕하여 식기 세정을 한 경우, 목욕 추가 가열이 지연되어 버리는 경우도 있지만, 식기 세정시에 냉수로 되어 버리는 것을 막아 영향을 적게 할 수 있다. 또, 목욕 급탕 중에 부엌 수도꼭지로 급탕하여 식기 세정을 한 경우에는, 부엌 급탕을 우선하는 것으로 목욕의 비등 시간이 5분 정도 길어지는 경우도 있지만, 영향은 적다고 할 수 있다. In the invention according to claim 5, in addition to claim 1, the operation control means performs rotation speed control that prioritizes hot water supply operation when hot water use and floor heating use or bath water additional heating use are performed at the same time. When hot water is washed with a kitchen faucet during floor heating, the kitchen hot water is given priority. Therefore, the floor heating ability may be reduced for several minutes during the cleaning of the dishes without affecting the cleaning of the dishes. The difference in temperature is less than 10 ℃. In addition, when hot water is heated with a kitchen faucet while bath water is additionally heated, the bath extra heating may be delayed. However, cold water may be prevented during the dish washing to reduce the influence. In addition, in the case where hot water is heated with a kitchen faucet during bath hot water and dishwashing is performed, the boiling time of the bath may be increased by about 5 minutes by giving priority to the hot water in the kitchen, but the effect is small.
이와 같이, 급탕과, 바닥 난방 또는 목욕물 추가 가열의 동시 사용에 의해 가열 능력 부족이 발생한 경우 부엌 급탕을 최우선함으로써, 다른 영향을 최소한으로 하여 사용 편의성의 향상을 도모할 수 있다. In this way, when the lack of heating capability occurs due to simultaneous use of hot water supply and floor heating or additional bath water heating, the kitchen hot water supply is given the highest priority, so that other effects can be minimized to improve the ease of use.
다음에 청구항 6에 관계되는 발명은, 청구항 1 외에 상기 급탕 회로는 저탕 탱크로부터 사용 단말에 급탕하는 탱크 급탕 회로와, 급탕용 열교환기에서 가열된 온수를 직접 사용 단말에 급탕하는 직접 급탕 회로를 갖는 것이므로, 항상 저탕 탱크에 온수를 저장해 두고, 급탕시에 있어서 히트 펌프 운전 개시 직후의 가열력 부 족을 탱크 급탕으로 보충하고, 히트 펌프 운전에 의한 가열력이 급탕의 적절한 온도(약 40 ℃)에 이르면, 탱크 급탕을 멈추어 직접 급탕으로만 절환함으로써, 소용량의 저탕 탱크로 급탕시 개시 시간의 단축을 도모할 수 있다. In the invention according to claim 6, in addition to claim 1, the hot water supply circuit includes a tank hot water circuit for hot water supply from the water storage tank to the use terminal, and a direct hot water circuit for hot water directly heated from the hot water heat exchanger. Because hot water is always stored in the hot water tank, the lack of heating power immediately after the start of the heat pump operation at the time of hot water supply is supplemented with the tank hot water, and the heating power by the heat pump operation is applied to an appropriate temperature (about 40 ° C.) of the hot water supply. As early as possible, by stopping the tank hot water supply and switching directly to the hot water supply, it is possible to shorten the start time at the time of hot water supply with a small capacity tank.
또한, 히트 펌프 운전 안정 후의 비등 온도를 탱크 저탕 온도(약 65 ℃)보다 낮은 단말 사용 온도(약 40 ℃)로 함으로써 가열 운전 효율의 향상을 도모할 수 있다. Moreover, heating operation efficiency can be improved by making the boiling temperature after heat pump operation stability into terminal use temperature (about 40 degreeC) lower than tank bottom temperature (about 65 degreeC).
(제1 실시예)(First embodiment)
이하, 본 발명의 제1 실시예를 도1 내지 도6에 의해 설명한다. Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs.
도1에 있어서, 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치는 바닥 난방측 냉매 회로(41) 및 목욕측 냉매 회로(42)의 2계통의 히트 펌프 냉매 회로로 이루어지는 열원 회로(40), 급탕 회로(45), 바닥 난방 회로(50)의 구성 부품인 바닥 난방용 열교환기(8) 및 운전 제어 수단(55)을 구비하여 구성되어 있다. In Fig. 1, the heat pump hot water supply floor heating apparatus includes a heat source circuit 40, a hot water supply circuit 45, which is composed of two systems of heat pump refrigerant circuits: a bottom heating side refrigerant circuit 41 and a bath side refrigerant circuit 42; The floor heating heat exchanger 8 and the operation control means 55 which are components of the floor heating circuit 50 are provided.
상기 열원 회로(40), 급탕 회로(45) 및 바닥 난방용 열교환기(8)는 동일 하우징 내에 일체적으로 수납되어 있고, 운전 제어 수단(55)은 별개로 마련된 부엌 리모콘(56) 및 목욕 리모콘(57)에 의해 구성되어 있다. The heat source circuit 40, the hot water supply circuit 45, and the heat exchanger 8 for floor heating are integrally housed in the same housing, and the operation control means 55 is provided separately from the kitchen remote controller 56 and the bath remote controller ( 57).
또, 상기 바닥 난방 회로(50)의 구성 부품인 바닥 난방 장치(31, 32)는, 예를 들어 바닥 난방용 패널과 같이 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치와는 별개로 마련하고, 바닥 난방용 급탕 부재(29) 및 바닥 난방용 복귀 부재(30)에 의해 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치와 접속하여 사용하는 것이다.In addition, the floor heating devices 31 and 32 which are components of the floor heating circuit 50 are provided separately from the heat pump hot water supply floor heating device such as a panel for floor heating, for example, and the hot water supply member 29 for floor heating. And the return member 30 for floor heating and the heat pump hot water floor heating device.
열원 회로(40)는 급탕, 바닥 난방 및 목욕 추가 가열시의 가열원으로서의 작 동을 하는 것으로, 바닥 난방측 냉매 회로(41) 및 목욕측 냉매 회로(42)의 2 사이클 히트 펌프 방식을 채용하고 있다. 바닥 난방측 냉매 회로(41)는 압축기(1a), 냉매 개폐 밸브(2a), 급탕용 열교환기(3)에 배치되는 냉매측 전열관(3a), 감압 장치(4a), 증발기(5a)를 수배관을 통해 차례로 접속한 회로와, 압축기(1a), 냉매 개폐 밸브(2b), 바닥 난방용 열교환기(8)에 배치되는 바닥 난방용 냉매관(8a), 감압 장치(4c), 증발기(5a)를 수배관을 통해 차례로 접속한 회로로 구성되고, 목욕측 냉매 회로(42)는 압축기(1b), 냉매 개폐 밸브(2c), 급탕용 열교환기(3)에 배치되는 냉매측 전열관(3b), 감압 장치(4b), 증발기(5b)를 수배관을 통해 차례로 접속한 회로와, 압축기(1b), 냉매 개폐 밸브(2d), 목욕용 열교환기(7)에 배치되는 목욕용 냉매관(7a), 감압 장치(4b), 증발기(5b)를 수배관을 통해 차례로 접속한 회로로 구성된다. 이러한 회로에는 냉매가 봉입되어 있고, 회로 사이에서의 냉매 유로의 절환은 냉매 개폐 밸브(2a, 2b, 2c, 2d)를 개폐시킴으로써 행해지는 것이다. The heat source circuit 40 operates as a heating source during hot water supply, floor heating and bath additional heating, and employs a two cycle heat pump method of the floor heating side refrigerant circuit 41 and the bath side refrigerant circuit 42. have. The floor heating side refrigerant circuit 41 receives the compressor 1a, the refrigerant opening / closing valve 2a, the refrigerant side heat transfer pipe 3a, the decompression device 4a, and the evaporator 5a disposed in the heat exchanger 3 for hot water supply. The circuit connected in sequence through the piping, the compressor 1a, the refrigerant open / close valve 2b, the floor heating refrigerant pipe 8a, the decompression device 4c, and the evaporator 5a disposed in the heat exchanger 8 for floor heating are connected. The bath-side refrigerant circuit 42 includes a circuit connected in turn through a water pipe, and the refrigerant-side heat transfer pipe 3b disposed in the compressor 1b, the refrigerant open / close valve 2c, and the hot water heat exchanger 3, and the pressure reduction. A circuit in which the device 4b and the evaporator 5b are connected in sequence through a water pipe, the bath refrigerant pipe 7a disposed in the compressor 1b, the refrigerant open / close valve 2d, the bath heat exchanger 7, and the pressure reduction device. (4b) and a circuit in which the evaporator 5b is sequentially connected through a water pipe. The refrigerant is sealed in such a circuit, and the switching of the refrigerant passage between the circuits is performed by opening and closing the refrigerant open / close valves 2a, 2b, 2c, and 2d.
압축기(1a, 1b)는 직접 급탕식 히트 펌프 급탕기에 적합할 수 있는 대용량으로, 또한 급탕량에 따라서 회전수를 바꿀 수 있는 회전수 제어형 압축기이다. 즉, 압축기(1a, 1b)는 PWM 제어, 전압 제어(예를 들어 PAM 제어) 및 이들의 조합 제어에 의해, 저속(예를 들어 1000 회전/분)으로부터 고속(예를 들어 7000 회전/분)까지 회전수 제어되도록 되어 있다. The compressors 1a and 1b are rotation speed controlled compressors which can be adapted to a large capacity that can be adapted to a direct hot water type heat pump hot water heater and that can change the rotation speed in accordance with the amount of hot water. That is, the compressors 1a and 1b are controlled from the low speed (e.g., 1000 revolutions per minute) to the high speed (e.g., 7000 revolutions per minute) by PWM control, voltage control (e.g. PAM control), and combination control thereof. The rotation speed is controlled until.
또한, 바닥 난방측 냉매 회로(41)의 압축기(1a)의 냉매 압축 중간부와, 증발기(5a)와 압축기(1a) 사이에 용량 제어 밸브(6)를 마련하고, 급탕 운전시에는 용량 제어 밸브(6)를 폐쇄해 두고, 바닥 난방 운전시에는 개방하여 압축기(1a)의 중간 냉매를 복귀함으로써 냉매 순환량을 조정하고, 냉매 압축 부하를 경감하는 용량 제어 운전을 행한다. Further, a capacity control valve 6 is provided between the refrigerant compression intermediate portion of the compressor 1a of the floor heating side refrigerant circuit 41 and the evaporator 5a and the compressor 1a, and the capacity control valve at the time of hot water operation. (6) is closed and opened during the floor heating operation to return the intermediate refrigerant of the compressor 1a to adjust the refrigerant circulation amount, and to perform a capacity control operation to reduce the refrigerant compression load.
즉, 부엌 급탕 및 목욕 급탕인 경우에는 바닥 난방측 냉매 회로(41), 목욕측 냉매 회로(42)와 함께 회전수 제어 운전을 행한다. 바닥 난방인 경우에는, 바닥 난방측 냉매 회로(41)는 용량 제어 운전을 행하고, 목욕측 냉매 회로(42)는 정지시켜 둔다. 또한, 목욕물 추가 가열인 경우에는 바닥 난방측 냉매 회로(41)를 정지시켜 두고, 목욕측 냉매 회로(42)가 회전수 제어 운전을 행하도록 제어한다. That is, in the case of kitchen hot water supply and bath hot water supply, the rotation speed control operation is performed together with the floor heating side refrigerant circuit 41 and the bath side refrigerant circuit 42. In the case of floor heating, the floor heating side refrigerant circuit 41 performs the capacity control operation, and the bath side refrigerant circuit 42 is stopped. In addition, when the bath water is additionally heated, the bottom heating side refrigerant circuit 41 is stopped, and the bath side refrigerant circuit 42 is controlled to perform the rotation speed control operation.
또, 급탕시의 회전수 제어는 대능력을 필요로 하는 동기는 고속의 7000 회전/분에 근접하게 하고, 대능력을 필요로 하지 않는 하기는 중간속의 3000 회전/분에 근접하게 한다. In addition, the rotational speed control at the time of hot water supply brings the motive which requires a large capacity to be close to 7000 revolutions per minute of high speed, and the throttle which requires a large capacity is close to 3000 revolutions / minute of a medium speed.
한편, 필요 열량이 적은 바닥 난방 운전을 회전수 제어로 대응하기 위해서는 1 사이클 사용으로, 또한 1000 회전/분 정도의 저속으로 운전할 필요가 생기는 경우도 있고, 압축 기구부의 이탈이나 탈조, 소음 등의 발생할 우려가 있다. 그로 인해, 본 발명에서는 저속 운전을 필요로 하는 바닥 난방시에는 바닥 난방측 냉매 회로(41)만을 용량 제어 운전하는 것이다. On the other hand, in order to cope with the floor heating operation with a small amount of heat required by the rotation speed control, it may be necessary to operate at a low speed of about 1000 revolutions per minute, and it may be necessary to remove the compression mechanism part, generate a breakdown, or generate noise. There is concern. For this reason, in the present invention, only the floor heating side refrigerant circuit 41 controls the capacity during floor heating requiring low speed operation.
급탕용 열교환기(3)는 냉매측 전열관(3a, 3b) 및 급수측 전열관(3c, 3d)을 구비하고 있고, 냉매측 전열관(3a, 3b)과 급수측 전열관(3c, 3d) 사이에서 열교환을 행하도록 구성되어 있다. The hot water heat exchanger 3 includes coolant side heat transfer tubes 3a and 3b and water supply side heat transfer tubes 3c and 3d, and exchanges heat between the coolant side heat transfer tubes 3a and 3b and the water supply side heat transfer tubes 3c and 3d. It is configured to perform.
감압 장치(4a, 4b, 4c)는, 일반적으로는 모세관 튜브나 온도식 팽창 밸브, 전동 팽창 밸브 등이 사용되고, 급탕용 열교환기(3), 목욕용 열교환기(7), 바닥 난 방용 열교환기(8)를 지나서 이송되어 오는 중온 고압 냉매를 감압하고, 증발하기 쉬운 저압 냉매로서 증발기(5a, 5b)로 이송한다. 또한, 히트 펌프 급탕기인 경우, 감압 장치(4a, 4b, 4c)는 가열 능력에 맞춰 냉매 통로의 포커싱량을 바꿔 히트 펌프 회로 내의 냉매 순환량을 조절하는 작동이나, 상기 포커싱량을 전개로 하여 중온 냉매를 증발기(5a, 5b)에 다량으로 이송하여 서리를 녹게 하는 제상 장치의 역할도 행하기 때문에, 전동 팽창 밸브가 적합하다. The pressure reducing devices 4a, 4b, and 4c are generally capillary tubes, thermal expansion valves, electric expansion valves, and the like. The medium temperature high pressure refrigerant | coolant conveyed past 8) is pressure-reduced, and it transfers to evaporator 5a, 5b as a low pressure refrigerant which is easy to evaporate. In the case of the heat pump water heater, the pressure reducing devices 4a, 4b, and 4c change the focusing amount of the refrigerant passage in accordance with the heating capacity to adjust the refrigerant circulation amount in the heat pump circuit, or the middle temperature refrigerant by expanding the focusing amount. Since it also plays the role of a defrosting apparatus which melt | dissolves frost by conveying a large quantity to the evaporator 5a, 5b, an electric expansion valve is suitable.
또한, 증발기(5a, 5b)는 공기와 냉매와의 열교환을 행하는 공기 냉매 열교환기로 구성되어 있다. In addition, the evaporator 5a, 5b is comprised with the air refrigerant heat exchanger which heat-exchanges air and a refrigerant | coolant.
다음에, 급탕, 난방, 목욕물 추가 가열 운전시의 히트 펌프 운전에 대해 설명한다. Next, the heat pump operation during hot water supply, heating, and bath water addition heating operation will be described.
급탕 운전시에는 바닥 난방측 냉매 회로(41) 및 목욕측 냉매 회로(42)와 함께 운전하고, 압축기(1a, 1b)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 냉매 개폐 밸브(2a) 및 냉매 개폐 밸브(2c)를 통해 냉매측 전열관(3a, 3b)에 유입하여 급수측 전열관(3c, 3d)을 흐르는 급수를 가열하고, 감압 장치(4a, 4b), 증발기(5a, 5b)를 통해 저압 저온이 된 냉매가 압축기(1a, 1b)로 복귀한다. 이 냉매 순환을 반복함으로써, 급수를 연속 가열하여 급탕할 수 있다. In the hot water operation, the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressors 1a and 1b is operated together with the bottom heating side refrigerant circuit 41 and the bath side refrigerant circuit 42, and the refrigerant on / off valve 2a and the refrigerant on / off valve ( 2c) was introduced into the refrigerant-side heat transfer tubes 3a and 3b to heat the water supply flowing through the water supply-side heat transfer tubes 3c and 3d, and the low pressure and low temperature were passed through the pressure reducing devices 4a and 4b and the evaporators 5a and 5b. The refrigerant returns to the compressors 1a and 1b. By repeating this refrigerant circulation, water supply can be heated continuously and hot water can be supplied.
또, 상기 급탕 운전에 있어서, 압축기(1a, 1b)는 급수 온도 및 급탕 온도 등의 급탕 부하에 따른 회전수 제어를 행하여 운전된다. In addition, in the hot water supply operation, the compressors 1a and 1b are operated by performing rotational speed control according to the hot water load such as the water supply temperature and the hot water temperature.
바닥 난방 운전시에는 바닥 난방측 냉매 회로(41)만을 운전하고, 압축기(1a)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 냉매 개폐 밸브(2b)를 통해 바닥 난방용 냉매관 (8a)에 유입하여 바닥 난방용 수배관(8b)을 흐르는 열매체를 가열하고, 감압 장치(4c), 증발기(5a)를 통해 저압 저온이 된 냉매가 압축기(1a)로 복귀한다. 이 냉매 순환을 반복함으로써, 바닥 난방용 열매체를 연속 가열하여 난방할 수 있다. In the floor heating operation, only the floor heating side refrigerant circuit 41 is operated, and the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor 1a flows into the floor heating refrigerant pipe 8a through the refrigerant opening / closing valve 2b. The heat medium which flows through the piping 8b is heated, and the refrigerant | coolant which became low pressure low temperature through the pressure reduction apparatus 4c and the evaporator 5a returns to the compressor 1a. By repeating this refrigerant circulation, the heating medium for floor heating can be continuously heated and heated.
또, 상기 바닥 난방 운전시에 있어서는 압축기(1a)의 냉매 압축 중간부에서 냉매의 일부를, 증발기(5a)와 압축기(1a) 사이에 복귀 용량 제어함으로써, 히트 펌프 냉매 회로의 냉매 순환량을 줄여 압축기(1a)의 부하 경감을 도모하고, 저속 회전수(약 1000 회전)에 있어서도 안정한 운전을 얻을 수 있다. In the bottom heating operation, a part of the refrigerant is controlled in the refrigerant compression intermediate portion of the compressor 1a between the evaporator 5a and the compressor 1a to control the return capacity, thereby reducing the refrigerant circulation amount in the heat pump refrigerant circuit. The load reduction of (1a) can be reduced, and stable operation can be obtained even at a low speed rotation speed (about 1000 revolutions).
또한, 목욕물 추가 가열시에는 목욕측 냉매 회로(42)만을 운전하고, 압축기(1b)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 냉매 개폐 밸브(2d)를 통해 목욕용 냉매관(7a)에 유입하여 목욕용 수배관(7b)을 흐르는 욕조물을 가열하고, 감압 장치(4b), 증발기(5b)를 통해 저압 저온이 된 냉매가 압축기(1b)로 복귀한다. 이 냉매 순환을 반복함으로써, 욕조물을 연속 가열하여 목욕물 추가 가열을 행할 수 있다. In addition, when the bath water is additionally heated, only the bath side refrigerant circuit 42 is operated, and the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressor 1b flows into the bath refrigerant pipe 7a through the refrigerant open / close valve 2d and the bath water pipe The tub water flowing through 7b is heated, and the refrigerant which has become low pressure and low temperature is returned to the compressor 1b through the pressure reducing device 4b and the evaporator 5b. By repeating this refrigerant circulation, the bath water can be continuously heated to perform additional bath water heating.
또, 상기 목욕물 추가 가열 운전에 있어서, 압축기(1b)는 욕조물 온도 및 주위 온도 등의 급탕 부하에 따른 회전수 제어를 행하여 운전된다. In addition, in the bath water heating operation, the compressor 1b is operated by controlling the rotation speed according to the hot water load such as the bath water temperature and the ambient temperature.
다음에, 급탕 회로(45)는 부엌 급탕, 목욕 급탕, 목욕물 추가 가열을 행하기 위한 물순환 회로를 구비하여 구성되어 있다. Next, the hot water supply circuit 45 is provided with a water circulation circuit for performing kitchen hot water supply, bath hot water supply, and bath water additional heating.
부엌 급탕 회로는 급수 금구(10), 감압 밸브(11), 급수 수량 센서(12), 수용 역지 밸브(13), 급수측 전열관(3c, 3d), 급탕 혼합 밸브(16), 냉온수 혼합 밸브(17), 유량 조정 밸브(18), 부엌 출탕 금구(19)가 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성되어 있다. The kitchen hot water supply circuit includes a water supply bracket (10), a pressure reducing valve (11), a water supply water sensor (12), a receiving check valve (13), a water supply side heat transfer pipe (3c, 3d), a hot water mixing valve (16), a cold / hot water mixing valve ( 17), the flow regulating valve 18 and the kitchen tapping-out bracket 19 are connected in order through the water pipe, and are comprised.
또, 급수 금구(10)는 수도 등의 급수원에 접속되고, 부엌 출탕 금구(19)는 부엌 수도꼭지(20) 등에 접속되어 있다. Moreover, the water supply bracket 10 is connected to water supply sources, such as water supply, and the kitchen tapping fixture 19 is connected to the kitchen faucet 20 grade | etc.,.
목욕 급탕 회로는 급수 금구(10), 감압 밸브(11), 급수 수량 센서(12), 수용 역지 밸브(13), 급수측 전열관(3c, 3d), 급탕 혼합 밸브(16), 냉온수 혼합 밸브(17), 유량 조정 밸브(18), 목욕 주탕 밸브(21), 플로 스위치(22), 목욕 순환 펌프(23), 수위 센서(24), 입출탕 부재(25)가 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성되어 있다. The bath hot water supply circuit includes a water supply bracket (10), a pressure reducing valve (11), a water supply water sensor (12), a receiving check valve (13), a water supply side heat transfer pipe (3c, 3d), a hot water mixing valve (16), a cold / hot water mixing valve ( 17, the flow regulating valve 18, the bath pouring valve 21, the flow switch 22, the bath circulation pump 23, the water level sensor 24, and the hot water supply member 25 are sequentially connected through a water pipe. Consists of.
목욕물 추가 가열 회로는 입출탕 금구(25), 수위 센서(24), 목욕 순환 펌프(23), 플로 스위치(22), 목욕용 열교환기(7)의 목욕용 수배관(7b), 목욕 출탕 부재(28)가 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성되어 있다. 또, 입출탕 부재(25)는 목욕 순환 어댑터(26)를 통해 욕조(27)에 접속되어 있고, 목욕 급탕시에는 수위 센서(24)측으로부터 욕조(27)측으로 급탕하고, 목욕물 추가 가열시에는 욕조(27)측으로부터 수위 센서(24)측으로 물순환하도록 구성되어 있다. The bath water additional heating circuit includes a hot water tap 25, a water level sensor 24, a bath circulation pump 23, a flow switch 22, a bath water pipe 7b of the bath heat exchanger 7, and a bath tapping member 28. ) Are sequentially connected through a water pipe. In addition, the hot and cold water member 25 is connected to the bathtub 27 through the bath circulation adapter 26. When the hot water is supplied to the bath, the hot water supply member 25 is hot-watered from the water level sensor 24 side to the bathtub 27 side. It is comprised so that water may circulate from the bathtub 27 side to the water level sensor 24 side.
또한, 목욕물 추가 가열시에는 목욕 순환 펌프(23)를 운전하여 상기 목욕물 추가 가열 회로에 의한 욕조물의 물순환을 행하는 동시에, 목욕측 냉매 회로(42)의 회전수 제어에 의한 히트 펌프 운전을 행하고, 목욕용 열교환기(7)로 욕조(27)의 잔여 온수를 가열하여 욕조(27)로 복귀시켜 목욕물 추가 가열을 행하는 것이다. In addition, when the bath water is additionally heated, the bath circulation pump 23 is operated to circulate water in the bath water by the bath water additional heating circuit, and the heat pump operation is performed by controlling the rotation speed of the bath-side refrigerant circuit 42. The remaining hot water in the bath 27 is heated by the bath heat exchanger 7 to return to the bath 27 to further perform bath water heating.
다음에, 바닥 난방 운전은 압축기(1a)의 용량 제어 운전을 행함으로써, 바닥 난방용 냉매 회로(41)의 용량 제어 운전을 행하는 동시에, 바닥 난방용 순환 펌프(9)를 운전하고, 바닥 난방용 열교환기(8) 내에서 가열된 열매체를 바닥 난방용 수 배관(8b), 바닥 난방용 급탕 부재(29), 바닥 난방용 급탕관(31a, 32a), 바닥 난방용 복귀 부재(30), 바닥 난방용 순환 펌프(9), 바닥 난방용 수배관(8b)의 바닥 난방 회로에서 순환시킴으로써, 열매체는 바닥 난방용 수배관(8b)에서 흡열하고, 바닥 난방용 급탕관(31a, 32a)에서 방열하여 바닥 난방을 행하는 것이다. Next, the floor heating operation performs the capacity control operation of the compressor 1a, thereby performing the capacity control operation of the refrigerant circuit 41 for floor heating, while driving the floor heating circulation pump 9 to perform the floor heating heat exchanger ( 8) The heating medium heated inside the water heating pipe 8b for floor heating, the hot water supply member 29 for floor heating, the hot water supply pipes 31a and 32a for floor heating, the return member 30 for floor heating, the circulation pump 9 for floor heating, By circulating in the bottom heating circuit of the bottom heating water pipe 8b, the heat medium absorbs heat in the bottom heating water pipe 8b, radiates heat in the hot water supply pipes 31a and 32a for floor heating.
다음에, 운전 제어 수단(55)은 부엌 리모콘(56) 및 목욕 리모콘(57)의 조작 설정에 의해, 열원 회로(40)의 운전ㆍ정지 및 압축기(1a, 1b)의 회전수 제어, 용량 제어를 행하는 동시에, 냉매 개폐 밸브(2a) 내지 냉매 개폐 밸브(2d)의 개폐, 감압 장치(4a, 4b, 4c)의 냉매 교축량 조정, 바닥 난방용 순환 펌프(9), 탱크 순환 펌프(15) 및 목욕 순환 펌프(23)의 운전ㆍ정지 및 급탕 혼합 밸브(16), 냉온수 혼합 밸브(17), 유량 조정 밸브(18), 목욕 주탕 밸브(21)를 제어함으로써, 급탕 운전, 목욕탕 담기 운전, 목욕물 추가 가열 운전, 바닥 난방 운전 등을 행하는 것이다. Next, the operation control means 55 controls the operation / stop of the heat source circuit 40 and the rotational speed control and the capacity control of the compressors 1a and 1b by operating settings of the kitchen remote control 56 and the bath remote control 57. At the same time, opening and closing of the refrigerant on / off valves 2a to 2d, refrigerant throttling amount adjustment of the pressure reducing devices 4a, 4b, and 4c, floor heating circulation pump 9, tank circulation pump 15, and Hot water operation, bathing operation, bath water by controlling the operation / stop of the bath circulation pump 23 and the hot water mixing valve 16, the hot / cold water mixing valve 17, the flow regulating valve 18, and the bath pouring valve 21. Additional heating operation, floor heating operation, etc. are performed.
또한, 운전 제어 수단(55)은 압축기(1a, 1b)의 회전수를 제어하고, 운전 개시 직후에는 가열 개시 시간을 빠르게 하기 위해 소정의 고속 회전수로 운전하고, 비교적 열 부하가 가벼운 목욕물 추가 가열 운전시에는 가열 온도에 적당한 저속 회전수로 운전하도록 제어한다. In addition, the operation control means 55 controls the rotational speed of the compressors 1a and 1b, operates immediately at a predetermined high speed rotational speed in order to speed up the heating start time immediately after the operation is started, and further heats the bath water with a relatively light heat load. At the time of operation, it is controlled to operate at low speed suitable for heating temperature.
게다가, 히트 펌프 급탕기에는 급수 온도를 검지하는 급수 서미스터, 급탕용 열교환기(3)의 출탕 온도를 검지하는 열교 서미스터, 급탕 온도를 검지하는 급탕 서미스터, 욕조물의 온도를 검지하는 목욕 서미스터 및 압축기(1a, 1b)의 토출 압력을 검지하는 압력 센서(이상 모두 도시하지 않음), 욕조(27) 내의 수위를 검출하는 수위 센서(24) 등이 마련되고, 각 검출 신호는 운전 제어 수단(55)에 입력되도 록 구성되어 있다. 운전 제어 수단(55)은 이러한 신호에 따라서 각 기기를 제어하는 것이다. In addition, the heat pump water heater includes a water supply thermistor for detecting the water supply temperature, a thermal bridge thermistor for detecting the tapping temperature of the hot water heat exchanger 3, a hot water thermistor for detecting the hot water temperature, a bath thermistor and a compressor for detecting the temperature of the bath water (1a). And a pressure sensor (not shown above) for detecting the discharge pressure of 1b), a water level sensor 24 for detecting the water level in the bath 27, and the like, and each detection signal is input to the operation control means 55. It is configured to be. The driving control means 55 controls each device according to this signal.
또한, 운전 제어 수단(55)에는 사용 단말의 동시 사용에 의해 가열 능력이 부족해진 경우의 우선 순위가 설정되어 있고, 급탕 사용과, 바닥 난방 사용 또는 목욕물 추가 가열 사용이 동시에 행해진 경우에는 급탕 운전을 우선하고, 부엌 급탕 사용과 목욕 급탕 사용이 행해진 경우에는 부엌 급탕 운전을 우선한다. Further, the operation control means 55 has a priority set when the heating capacity is insufficient due to simultaneous use of the use terminals, and the hot water supply operation is performed when hot water use and floor heating use or bath water additional heating are performed at the same time. First, when the use of kitchen hot water and the use of bath hot water are performed, the operation of kitchen hot water is given priority.
다음에, 감압 밸브(11)는, 예를 들어 급수원의 수도로부터 공급되는 200 내지 600 ㎪의 변동이 있는 높은 수압을 약 170 ㎪ 정도의 사용상 적절한 일정 수압에 컨트롤하는 것이며, 수용 역지 밸브(13)는 한 방향으로만 물을 흐르게 하여 역류를 방지하는 것이다. Next, the pressure reducing valve 11 controls the high water pressure with a fluctuation of 200 to 600 kPa supplied from the water supply of the water supply source to a constant water pressure suitable for use of about 170 kPa, for example. ) Flows in only one direction to prevent backflow.
다음에, 본 발명의 히트 펌프 급탕기의 운전 동작에 대해, 도1의 히트 펌프 회로(40) 및 급탕 회로(45)를 참조하면서 도2 내지 도6의 흐름도 등에 따라서 설명한다. Next, the operation of the heat pump water heater of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 2 to 6 while referring to the heat pump circuit 40 and the hot water supply circuit 45 of FIG.
도2는 거치시의 필요 조작을 도시하는 흐름도의 일실시예이다. Fig. 2 is an embodiment of a flowchart showing a necessary operation during mounting.
히트 펌프 급탕기는 제조 장소에서 운반되어 사용자가 희망하는 거치 장소에 설치되고, 급수 부재(10)는 수도 등의 급수원에 부엌 출탕 부재(19)는 부엌 수도꼭지(20)에 입출탕 부재(25) 및 목욕 출탕 부재(28)는 목욕 순환 어댑터(26)에 접속된(스텝 60) 후, 바람 구멍을 위해 부엌 수도꼭지(20)를 개방하고(스텝 61), 급수원의 주 마개를 개방하면(스텝 62), 급수원으로부터 기기 내 급수가 개시되고, 물은 감압 밸브(11)에 의해 일정 압력으로 감압 조정된 후 급탕용 열교환기(3) 및 각 수배관 내에 유입한다(스텝 63). 부엌 수도꼭지(20)로부터의 물이 흘러 넘침에 의해 기기 내 수회로가 만수 상태가 된 것을 확인(스텝 64)한 후, 부엌 수도꼭지(20)를 폐지하여 기기 내 급수가 종료된다(스텝 65). The heat pump water heater is transported from the manufacturing site and installed at a mounting site desired by the user. The water supply member 10 is a water supply source such as tap water, and the kitchen tapping member 19 is placed on the kitchen faucet 20. And after the bath tapping member 28 is connected to the bath circulation adapter 26 (step 60), the kitchen faucet 20 is opened for the wind hole (step 61), and the main plug of the water supply is opened (step 60). 62), the water supply in the apparatus is started from the water supply source, and the water is reduced in a constant pressure by the pressure reducing valve 11 and then flows into the hot water heat exchanger 3 and each water pipe (step 63). After confirming that the water circuit from the kitchen faucet 20 overflowed and the internal circuit of the apparatus became full (step 64), the kitchen faucet 20 was abolished and water supply in the apparatus was terminated (step 65).
또, 히트 펌프 급탕기의 거치시의 각 기기는 다음과 같은 초기 상태로 설정되어 있다. 즉, 급탕 혼합 밸브(16) 및 냉온수 혼합 밸브(17)는 3 방향 개방 상태, 유량 조정 밸브(18) 전개 상태, 목욕 주탕 밸브(21)는 완전 폐쇄 상태로 되어 있다. Moreover, each equipment at the time of mounting of a heat pump water heater is set to the following initial states. That is, the hot water mixing valve 16 and the cold / hot water mixing valve 17 are in a three-way open state, a flow regulating valve 18 expanded state, and the bath pouring valve 21 is in a completely closed state.
다음에 전원 스위치를 투입하고(스텝 66), 욕조물 적식기 운전을 행한다(스텝 67). 욕조물 담기 운전은 목욕 주탕 밸브(21)를 개방 욕조(27)에 물이 넘칠 때까지 주수하여 욕조(27)의 만수 판단을 하고(스텝 68), 수위 센서(24)나 급수 수량 센서(12)에 의해 욕조(27) 내의 수위와 수량을 검지하고, 운전 제어 수단(55)이 욕조(27)의 전체 내용량 및 수량과 수위 높이의 관계를 자동 계산하고(스텝 69), 욕조의 적정 수량 및 추가 수량에 의한 수위 변화량의 설정(스텝 70)을 행하고, 설정 이후의 목욕 자동 운전에 있어서의 목욕물 담기나 목욕 온수 삽입시의 온수량 제어 등에 활용하는 것이다. 따라서, 상기 욕조 물 담기 운전은 히트 펌프 급탕기 설정시의 한 번만 필요로 하는 것이다. Next, the power switch is turned on (step 66), and the bath water dropper operation is performed (step 67). In the bathing operation, the bath pouring valve 21 is poured into the open bath 27 until water overflows, and the water level sensor 24 or the water supply sensor 12 is judged to determine the water level of the bath 27 (step 68). Water level and quantity in the bath 27 are detected, and the operation control means 55 automatically calculates the relationship between the total content and quantity of the bath 27 and the water level height (step 69), The amount of water level change by the additional amount of water is set (step 70), and is used for bathing in the automatic bath operation after setting and controlling the amount of hot water at the time of bath hot water insertion. Thus, the bath immersion operation is only needed once in setting the heat pump water heater.
다음에 도3은, 부엌 수도꼭지(20)를 개방하여 급탕 사용하는 경우의 동작을 나타내는 흐름도의 일실시예이다. 3 is an embodiment of a flowchart showing an operation in the case where the kitchen faucet 20 is opened and hot water is used.
부엌 수도꼭지(20)를 개방하여 냉온수 사용이 시작되면(스텝 71), 급수 수량 센서(12)가 유량을 검지하여 급탕 개시의 판정을 행하고(스텝 72), 유량이 일정 이 상이면 급탕 개시라 판정하고, 운전 제어 수단(55)은 압축기(1a, 1b)를 시동시켜 히트 펌프 운전을 개시하고(스텝 73), 급수 부재(10), 감압 밸브(11), 급수 수량 센서(12), 수용 역지 밸브(13), 급수측 전열관(3c, 3d), 급탕 혼합 밸브(16), 냉온수 혼합 밸브(17), 유량 조정 밸브(18), 부엌 출탕 부재(19), 부엌 수도꼭지(20)의 급탕 회로에 의해 급탕을 개시한다(스텝 74). When the kitchen faucet 20 is opened and the use of cold / hot water starts (step 71), the water supply water flow rate sensor 12 detects the flow rate and determines the start of hot water supply (step 72). The operation control means 55 starts the compressors 1a and 1b to start the heat pump operation (step 73), the water supply member 10, the pressure reducing valve 11, the water supply water sensor 12, and the accommodation check valve. (13) to the hot water supply circuit of the water supply side heat transfer pipes 3c and 3d, the hot water mixing valve 16, the hot and cold water mixing valve 17, the flow regulating valve 18, the kitchen tapping member 19, and the kitchen faucet 20. Hot water supply is started by this (step 74).
여기서, 운전 제어 수단(55)은 압축기(1a, 1b)를 회전수 제어로 운전하고, 압축한 고온 고압 냉매를 순환시키는 동시에, 열원 회로(40)의 냉매 개폐 밸브(2a) 및 냉매 개폐 밸브(2c)를 개방하고, 냉매 개폐 밸브(2b) 및 냉매 개폐 밸브(2d)를 폐쇄함으로써, 급탕용 열교환기(3)에는 냉매 순환하지만, 목욕용 열교환기(7)와 바닥 난방용 열교환기(8)에는 냉매 순환을 행하지 않는다. 또한, 감압 장치(4a, 4b)를 개방 조정하고, 감압 장치(4c)는 폐쇄한다. Here, the operation control means 55 drives the compressors 1a and 1b under rotational speed control, circulates the compressed high-temperature high-pressure refrigerant, and at the same time, the refrigerant open / close valve 2a and the refrigerant open / close valve of the heat source circuit 40 ( By opening 2c and closing the refrigerant on / off valve 2b and the refrigerant on / off valve 2d, the refrigerant is circulated in the hot water heat exchanger 3, but the bath heat exchanger 7 and the floor heating heat exchanger 8 are closed. Refrigerant circulation is not performed. In addition, the pressure reduction devices 4a and 4b are opened and adjusted, and the pressure reduction device 4c is closed.
즉, 압축기(1a, 1b)에서 압축된 고온 고압 냉매를 급탕용 열교환기(3)의 냉매측 전열관(3a, 3b)에 송입하고, 급수측 전열관(3c, 3d)을 흐르는 급수를 가열하여 냉온수 혼합 밸브(16)측으로 유출하지만, 운전 개시 직후는 급탕용 열교환기(3)에 송입되어 오는 냉매가 충분히 고온 고압이 될 수 없어 온도가 낮고, 또한 급탕용 열교환기(3) 전체가 냉각되어 있기 때문에, 물을 가열하는 가열 능력이 충분하지 않다. 시간의 경과와 함께 냉매는 고온 고압이 되고, 그에 따라서 발생하는 냉매로부터의 방열량이 증가되고, 물로의 가열 능력이 늘어 가지만, 이 운전 개시로부터 급탕 온도가 적절한 온도(약 40 ℃)에 이르기까지의 운전 개시시에는 저탕 탱크에 미리 저장해 둔 적절한 온도 이상의 온도의 온수를 출탕하고, 급탕 혼합 밸브 (16)로 급수측 전열관(3c, 3d)으로부터 오는 온수와 혼합하여 적절한 온도 이상의 고온수로 하고, 또한 냉온수 혼합 밸브(17)로 급수 수량 센서(12)측으로부터의 냉수를 적절량 혼합하여 사용 적절한 온도로 맞춘 후, 유량 조정 밸브(18), 부엌 출탕 부재(19)를 통해 부엌 수도꼭지(20)로 급탕한다. That is, the high temperature and high pressure refrigerant compressed by the compressors 1a and 1b is fed into the refrigerant side heat transfer tubes 3a and 3b of the hot water supply heat exchanger 3, and the water supply flowing through the water supply side heat transfer tubes 3c and 3d is heated to provide cold and hot water. Although it flows out to the mixing valve 16 side, immediately after the start of operation, the refrigerant supplied to the hot water heat exchanger 3 cannot be sufficiently high temperature and high pressure, and thus the temperature is low, and the whole hot water heat exchanger 3 is cooled. Because of this, the heating capacity for heating water is not sufficient. As time passes, the refrigerant becomes high temperature and high pressure, and thus the amount of heat dissipation from the refrigerant generated increases and the heating capacity to the water increases, but the temperature of the hot water supply from the start of operation to the appropriate temperature (about 40 ° C) is increased. At the start of operation, hot water at a temperature higher than or equal to the temperature previously stored in the water storage tank is tapped out, mixed with hot water coming from the water supply side heat transfer tubes 3c and 3d by the hot water mixing valve 16 to be hot water higher than the appropriate temperature. After mixing the appropriate amount of cold water from the water supply water sensor 12 side with the cold / hot water mixing valve 17 to an appropriate temperature for use, and then to the kitchen faucet 20 through the flow regulating valve 18 and the kitchen tapping member 19. Hot water.
상기 급탕 운전에 있어서는, 도1의 난방측 냉매 회로(41) 및 목욕측 냉매 회로(42)를 동시에 운전하고, 압축기(1a, 1b)는 운전 제어 수단에 의해 도4의 (a)에 도시한 바와 같이 회전수 제어를 행하고, 수원의 수도 등으로부터 공급되는 급수 온도가 높은 하기는 작은 가열량으로 완료되므로 B점에서 나타낸 바와 같이 회전수를 낮게 하고, 급수 온도가 낮은 동기는 큰 가열량을 필요로 하기 때문에 C점에서 나타낸 바와 같이 회전수를 높게 하여 운전한다. In the hot water supply operation, the heating-side refrigerant circuit 41 and the bath-side refrigerant circuit 42 of FIG. 1 are simultaneously operated, and the compressors 1a and 1b are shown in FIG. As the rotation speed control is performed and the water supply temperature supplied from the water supply of the water source is high, the following is completed with a small amount of heating. Therefore, as shown in point B, the rotation speed is lowered, and the low water supply temperature requires a large heating amount. As shown in point C, the motor is operated at a higher rotational speed.
종래의 저탕식 히트 펌프 급탕기에 있어서는, 압축기를 2000 내지 3000 회전으로 운전하여 고온 저탕해 둔다. 바닥 난방 사용의 경우는, 탱크에 저탕한 온수를 순환시켜 바닥 난방을 행하고, 압축기는 운전하지 않는다. In the conventional low temperature type heat pump hot water supply machine, the compressor is operated at 2000 to 3000 revolutions to be heated at high temperature. In the case of underfloor heating, the hot water stored in the tank is circulated to perform underfloor heating, and the compressor is not operated.
그러나, 본 실시예의 순간식 히트 펌프 급탕기에 있어서는, 급탕 사용 부하에 따른 압축기 회전수로 운전하여 순간 탕비기와 같이 급탕하는 것이다. 저탕식 히트 펌프 급탕기와 같이 바닥 난방시에 탱크의 온수를 이용하여 바닥 난방을 행하면 효율이 악화되므로, 순간식에 있어서는 바닥 난방시에도 압축기를 운전하여 효율을 향상시키고 있다. 따라서, 바닥 난방시와 같이 가벼운 부하(온도차가 전술한 바와 같이 예를 들어 10 ℃로 작음)인 경우는 저속 운전을 필요로 하고, 그 대응책으로서 용량 제어를 행하는 것이다. However, in the instantaneous heat pump water heater of the present embodiment, the water is heated at a compressor rotational speed according to the hot water use load and heated like a momentary water heater. When floor heating is performed by using hot water of a tank at the time of floor heating like a low temperature type heat pump water heater, the efficiency is deteriorated. Therefore, in the instant type, the compressor is operated at the time of floor heating to improve efficiency. Therefore, in the case of a light load (temperature difference is small at 10 DEG C as described above, for example) as in the case of floor heating, low speed operation is required, and as a countermeasure, capacity control is performed.
또, 도4의 (b)는 압축기를 회전수 제어와 용량 제어로 운전한 경우의 압축기 회전수와 가열 능력의 관계를 나타내는 것이다. 바닥 난방 운전시에 있어서는, 앞에서 설명한 바와 같이 바닥 난방용 열매체의 왕복의 온도차가 10 ℃ 정도 밖에 없기 때문에, 회전수 제어 운전에서 대응하는 경우에는 매우 저속이 되는 경우가 있고, 이탈 등을 일으킬 우려가 있기 때문에, 본 발명에서는 A점에서 나타낸 바와 같이 저속이라도 안정적으로 운전할 수 있는 용량 제어 운전을 행한다. 4B shows the relationship between the compressor rotation speed and the heating capacity when the compressor is operated by the rotation speed control and the capacity control. At the time of floor heating operation, since the temperature difference of the reciprocation of the heating medium for floor heating is only about 10 degreeC as mentioned above, when responding by rotation speed control operation, it may become very low speed, and there exists a possibility of causing breakage | detaching etc. Therefore, in the present invention, as shown by point A, the capacity control operation that can be operated stably even at low speed is performed.
즉, 도1에 있어서, 바닥 난방측 냉매 회로(41)만을 운전하고, 압축기 운전과 함께 용량 제어 밸브(6)를 개방하여 압축기(1a)의 중간 압력부로부터 증발기(5a)와 압축기(1a) 사이에 냉매를 복귀하여 냉매 순환량을 줄이고, 가열 능력을 조정하는 동시에 압축기의 부하를 경감하여 안정된 운전을 계속할 수 있게 한다. That is, in Fig. 1, only the floor heating side refrigerant circuit 41 is operated, the capacity control valve 6 is opened with the compressor running, and the evaporator 5a and the compressor 1a are removed from the intermediate pressure portion of the compressor 1a. The refrigerant is returned in the meantime to reduce the refrigerant circulation amount, adjust the heating capacity, and reduce the load on the compressor so that stable operation can be continued.
도3으로 복귀하여, 상기 급탕 운전 개시(스텝 74) 후, 급수 수량 센서(12), 급수 서미스터, 급탕 서미스터 등의 검지 데이터에 의해, 운전 제어 수단(55)은 급탕 온도 및 유량의 조정을 행하고(스텝 75), 적정 온도 및 적정 유량의 급탕 운전을 계속한다. 또, 급탕 온도 및 유량의 판정은 항상 행하고(스텝 76), 규정 내에서 있으면 수도꼭지가 폐쇄되기까지 급탕을 계속한다(스텝 77). Returning to Fig. 3, after the start of hot water supply operation (step 74), the operation control means 55 adjusts the hot water temperature and the flow rate by the detection data such as the water supply water sensor 12, the water supply thermistor, the hot water supply thermistor, and the like. (Step 75), the hot water operation of the proper temperature and proper flow rate is continued. In addition, the determination of the hot water supply temperature and the flow rate is always performed (step 76), and if it is within the regulation, the hot water supply is continued until the faucet is closed (step 77).
부엌 수도꼭지(20)가 폐쇄되어 냉온수 사용이 종료되면(스텝 78), 운전 제어 수단(55)은 압축기(1a, 1b)를 정지하고(스텝 79), 운전은 종료한다(스텝 80). When the kitchen faucet 20 is closed and the use of cold / hot water is completed (step 78), the operation control means 55 stops the compressors 1a and 1b (step 79), and the operation ends (step 80).
도5는, 목욕 자동 운전에 의한 온수 담기 동작을 나타내는 흐름도의 일실시예이다. 5 is an embodiment of a flowchart showing a hot water dispensing operation by automatic bath operation.
목욕 자동 버튼을 눌러 온으로 해 두고(스텝 91), 설정 시간이 오면 목욕물 담기 운전이 개시되고(스텝 92), 목욕 주탕 밸브(21)가 개방되어 목욕 급탕이 행해진다(스텝 93). The bath automatic button is turned on (step 91), and when the set time comes, the bath water dipping operation is started (step 92), and the bath pouring valve 21 is opened to perform bath hot water supply (step 93).
상기 목욕 급탕(스텝 93)은, 도3에서 설명한 급탕 사용과 마찬가지로 하여 히트 펌프 운전을 행하고, 상기 목욕 급탕 회로에서 부엌 수도꼭지(20) 대신에 욕조(27)에 급탕하는 것이다. The bath hot water supply (step 93) performs a heat pump operation similarly to the hot water use described in Fig. 3, and hot water is supplied to the bath 27 instead of the kitchen faucet 20 in the bath hot water circuit.
또한, 목욕 급탕 운전 중은 목욕 서미스터로 목욕 급탕 온도를 검지하여 급탕 온도를 판정(스텝 94)하고, 규정 외이면 온도 조정을 행하고(스텝 94a), 규정 내에 있으면 목욕 급탕을 계속한다(스텝 95). During bath hot water operation, the bath hot water temperature is detected by the bath thermistor to determine the hot water temperature (step 94). If the temperature is not specified, the temperature is adjusted (step 94a). If the temperature is within the prescribed temperature, the hot water temperature is continued (step 95). .
게다가, 수위 센서(24)로 욕조 내 수위를 검지하여 목욕물 담는 양을 판정한다(스텝 96). 상기 목욕물 담는 양 판정(스텝 96)에 있어서, 규정 외 중은 목욕 급탕을 계속(스텝 95)하고, 규정 내에 이르면 목욕 급탕을 정지(스텝 97)하고, 압축기(1a, 1b)를 정지함으로써(스텝 98), 목욕물 담기 운전은 종료한다(스텝 99).In addition, the water level in the bath is detected by the water level sensor 24 to determine the amount of bath water (step 96). In the determination of the amount of bath water contained in step 96 (step 96), the bath hot water is continued (step 95) during the prescribed period, the bath hot water is stopped (step 97), and the compressors 1a and 1b are stopped (step 95). 98), the bathing operation is completed (step 99).
도6은, 목욕 자동 운전에 의한 목욕물 추가 가열을 나타내는 흐름도의 일실시예이다. 6 is an embodiment of a flowchart showing bath water additional heating by automatic bath operation.
목욕 자동 버튼을 눌러 온해 두고(스텝 100), 설정 시간이 되면 상기 도5에서 설명한 목욕물 담기 운전을 개시하고(스텝 101), 그 후 목욕물 담기 운전을 종료하면(스텝 102), 목욕 보온 운전이 개시된다(스텝 103). Press the bath automatic button to turn it on (step 100), and when the set time comes, start the bathing operation described in Fig. 5 above (step 101), and then finish the bathing operation after that (step 102), and the bath warming operation starts. (Step 103).
목욕 보온 운전 개시(스텝 103) 후는, 목욕 서미스터로 온수 온도를 검지하고, 욕조 내 온수 온도 판정(스텝 104)에 있어서 규정치 내에서 있으면 목욕 보온을 계속하고, 규정치 이하인 경우는 목욕물 추가 가열 운전을 행한다(스텝 105). 또한, 수위 센서(24)로 소정 시간(예를 들어 10분)마다 욕조 내의 온수량을 검지하고, 목욕물 담는 양 판정(스텝 106)에 있어서 규정치 내에서 있으면 목욕 보온을 계속하고, 규정치 이하인 경우는 목욕물 보충 운전(스텝 107)을 행한다. After the start of the bath warming operation (step 103), the hot water temperature is detected by the bath thermistor, and the bath warming is continued if it is within the prescribed value in the hot water temperature determination (step 104) in the bath. It performs (step 105). In addition, the water level sensor 24 detects the amount of hot water in the bathtub every predetermined time (for example, 10 minutes), and if the temperature is within the prescribed value in the amount of bathing water (step 106), the bath insulation is continued. Bath water replenishment operation (step 107) is performed.
또한, 목욕 자동 운전의 설정 시간을 경과하면, 목욕 보온 운전을 종료하고(스텝 108), 목욕 자동 운전이 종료된다(스텝 109). When the set time of automatic bathing operation has elapsed, the bath warming operation ends (step 108), and the automatic bathing operation ends (step 109).
상기 실시예는, 저탕 탱크를 갖는 직접 급탕식 히트 펌프 방식에 적용한 경우에 대해 설명하였지만, 저탕 탱크를 갖지 않는 직접 급탕식 히트 펌프 방식에 있어서도 적용 가능하며 마찬가지의 효과를 갖는 것이다. Although the said Example demonstrated the case applied to the direct hot water type | mold heat pump system which has a water storage tank, it is applicable also to the direct hot water type | mold heat pump system which does not have a water storage tank, and has the same effect.
(제2 실시예)(2nd Example)
이하, 본 발명의 제2 실시예를 도7에 의해 설명한다. Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도7에 있어서, 도1과 다른 부품은 목욕용 열교환기(37)의 가열측이 되는 가열용 수배관(37a), 상기 가열용 수배관(37a)으로의 가열수의 흐름을 개폐하는 가열수 개폐 밸브(35) 및 급탕용 열교환기(3)의 유량을 검지하는 열교환용 유량 센서(36)의 3가지이다. In Fig. 7, parts different from those in Fig. 1 are heating water opening and closing for opening and closing the flow of heating water to the heating water pipe 37a, which is the heating side of the bath heat exchanger 37, and the heating water pipe 37a. Three types of the heat exchanger flow rate sensor 36 which detects the flow volume of the valve 35 and the hot water heat exchanger 3.
도7에 있어서, 도1에서 설명한 제1 실시예와의 차이점은, 목욕용 열교환기(7)의 가열측인 목욕용 냉매관(7a)을 급탕용 열교환기(3)로 가열된 급수측 전열관(3c, 3d)으로부터 가열수 개폐 밸브(35)를 통해 유입하는 온수를 흐르게 하는 가열용 수배관(37a)으로 치환한 점이다.In Fig. 7, the difference from the first embodiment described in Fig. 1 is that the water supply side heat transfer pipe 3c in which the bath refrigerant pipe 7a, which is the heating side of the bath heat exchanger 7, is heated by the hot water supply heat exchanger 3; , 3d) is replaced by a heating water pipe 37a for flowing hot water flowing through the heated water opening / closing valve 35.
또한, 그 목적과 효과는 도1에서 도시한 목욕용 열교환기(7)의 목욕용 냉매관(7a)을 가열용 수배관(37a)으로 치환함으로써, 목욕용 열교환기(37)에 고압력의 냉매를 흐르게 하는 것을 피할 수 있게 되므로, 가열용 수배관(37a)의 박육 경량화와 같이 목욕용 열교환기(37)의 소량화를 도모할 수 있고, 목욕용 열교환기(37) 전체를 2중관 구조로 하는 것도 가능해져 소형 경량화 및 비용 저감 등을 도모할 수 있는 것에 있다. In addition, the object and effect thereof are to replace the bath refrigerant pipe 7a of the bath heat exchanger 7 shown in FIG. 1 with a heating water pipe 37a so that a high pressure refrigerant flows through the bath heat exchanger 37. Since it can be avoided, the thickness of the bath heat exchanger 37 can be reduced, and the whole bath heat exchanger 37 can be made into a double pipe structure, such as the thinning of the heating water pipe 37a. It is an object which can aim at weight reduction, cost reduction, etc.
또한, 가열수 개폐 밸브(35)는 목욕물 추가 가열 운전시만 개방하고, 급수측 전열관(3c, 3d)으로부터의 가열수를 가열용 수배관(37a)에 흐르게 하고, 목욕용 수배관(37b)을 흐르는 욕조물을 가열할 수 있게 하는 것이다. In addition, the heating water opening / closing valve 35 opens only during the bath water addition heating operation, causes the heating water from the water supply side heat transfer pipes 3c and 3d to flow into the heating water pipe 37a, and opens the bath water pipe 37b. It is to allow the flowing bath water to be heated.
또, 열교환용 유량 센서(36)는 급탕용 열교환기(3)의 유량을 검지하여, 보다 섬세한 운전 제어를 행하는 것으로, 제1 실시예에 있어서도 적용할 수 있다. In addition, the heat exchanger flow rate sensor 36 detects the flow rate of the hot water exchanger 3 and performs finer operation control, and can be applied also in the first embodiment.
제2 실시예는 이상의 구성에 있어서, 히트 펌프 운전, 급탕 운전, 바닥 난방 운전, 및 목욕물 담기, 목욕 자동 운전 모두 제1 실시예와 같은 동작 및 작용을 행하여 동등한 효과를 얻을 수 있다. In the second embodiment, the heat pump operation, the hot water supply operation, the floor heating operation, the bath water filling operation, and the bath automatic operation all perform the same operations and actions as those in the first embodiment, thereby obtaining the same effect.
본 발명에 따르면, 바닥 난방 운전시의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to this invention, the reliability at the time of floor heating operation can be improved.

Claims (6)

  1. 압축기, 냉매 개폐 밸브, 급탕용 열교환기, 바닥 난방용 열교환기, 감압 장치, 증발기로 구성된 히트 펌프 냉매 회로로 이루어지는 열원 회로와, 급수된 물을 가열하여 온수를 공급하는 급탕 회로와, 순환하는 열매체를 가열하여 열을 공급하는 바닥 난방 회로를 구비하고, A heat source circuit consisting of a heat pump refrigerant circuit composed of a compressor, a refrigerant switching valve, a heat exchanger for hot water supply, a heat exchanger for floor heating, a pressure reducing device, and an evaporator, a hot water circuit for heating hot water and supplying hot water, and a circulating heat medium Having a floor heating circuit for heating and supplying heat,
    상기 급탕 회로에 열을 공급할 때는 상기 압축기를 회전수 제어하고, 상기 바닥 난방 회로에 열을 공급할 때는 상기 압축기를 용량 제어하는 운전 제어 수단을 포함하는 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치. And an operation control means for controlling the rotational speed of the compressor when supplying heat to the hot water supply circuit, and for controlling the capacity of the compressor when supplying heat to the floor heating circuit.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히트 펌프 냉매 회로는 상기 압축기의 냉매 압축 중간부와, 상기 증발기와 상기 압축기 사이에 용량 제어 밸브를 구비하고, 상기 용량 제어 밸브를 상기 압축기의 회전수 제어시에는 폐쇄하고 있고, 용량 제어시에는 개방하는 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치. 2. The heat pump refrigerant circuit according to claim 1, wherein the heat pump refrigerant circuit includes a capacity control valve between the refrigerant compression intermediate portion of the compressor and the evaporator and the compressor, and the capacity control valve is closed when the rotation speed of the compressor is controlled. Heat pump hot water floor heating device that is open at the time of capacity control.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열원 회로를 복수의 히트 펌프 냉매 회로로 구성하고, 급탕시에는 복수의 히트 펌프 냉매 회로를 운전하고, 바닥 난방시에는 단독의 히트 펌프 냉매 회로를 운전하는 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치. The heat pump hot water supply floor according to claim 1, wherein the heat source circuit comprises a plurality of heat pump refrigerant circuits, a plurality of heat pump refrigerant circuits are operated at the time of hot water supply, and a single heat pump refrigerant circuit is operated at the time of floor heating. Heating system.
  4. 제3항에 있어서, 상기 열원 회로를, 용량 제어 기능을 갖는 것과 갖지 않는 것의 2개의 히트 펌프 냉매 회로로 구성하고, 급탕시에는 양쪽의 히트 펌프 냉매 회로를 운전하고, 바닥 난방시에는 용량 제어를 갖는 히트 펌프 냉매 회로만을 운전하고, 목욕물 추가 가열시에는 용량 제어를 갖지 않는 히트 펌프 냉매 회로만을 운전하는 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치. 4. The heat source circuit according to claim 3, wherein the heat source circuit is composed of two heat pump refrigerant circuits having a capacity control function and one having no capacity control, and both heat pump refrigerant circuits are operated at the time of hot water supply, and capacity control is performed at the time of floor heating. The heat pump hot water supply floor heating apparatus which drives only the heat pump refrigerant circuit which has, and drives only the heat pump refrigerant circuit which does not have a capacity control at the time of additional bath water heating.
  5. 제1항에 있어서, 상기 운전 제어 수단은 급탕 사용과, 바닥 난방 사용 또는 목욕물 추가 가열 사용이 동시에 행해질 때는 급탕 운전을 우선한 회전수 제어를 행하는 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치. The heat pump hot water supply floor heating apparatus according to claim 1, wherein the operation control means performs rotation speed control that prioritizes hot water supply operation when hot water use and floor heating use or bath water additional heating use are simultaneously performed.
  6. 제1항에 있어서, 상기 급탕 회로는 저탕 탱크로부터 사용 단말에 급탕하는 탱크 급탕 회로와, 급탕용 열교환기에서 가열된 온수를 직접 사용 단말에 급탕하는 직접 급탕 회로를 갖는 히트 펌프 급탕 바닥 난방 장치. 2. The heat pump hot water supply floor heating apparatus according to claim 1, wherein the hot water supply circuit has a tank hot water circuit for hot water supply from the hot water tank to the use terminal, and a direct hot water circuit for hot water heated in the hot water heat exchanger directly to the user terminal.
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