KR100847619B1

KR100847619B1 - 히트 펌프 급탕기

Info

Publication number: KR100847619B1
Application number: KR1020070030073A
Authority: KR
Inventors: 유따까 에노끼즈; 마사히꼬 곰모리; 준이찌 다까기; 고이찌 사까모또; 가쯔야 모리모또; 마리 미야따; 다다시 마스다; 게이이찌 미즈따니; 가즈따까 홋따
Original assignee: 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤; 간사이 덴료쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2008-07-21
Also published as: CN100575810C; JP2007263517A; KR20070098584A; JP4958460B2; CN101046326A

Abstract

저탕 운전 중에 탕수가 사용되어도 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간을 단축할 수 있는 히트 펌프 급탕기를 제공한다. 냉매 회로와, 저탕 회로와, 급탕 회로와, 운전 제어 수단을 구비한 히트 펌프 급탕기에 있어서, 급탕 회로는 수냉매 열 교환기로 가열한 온수를 직접 출탕 금속 부재로부터 급탕하는 직접 급탕 회로를 갖고, 운전 제어 수단은 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었을 때, 저탕 운전을 중단하여 탕수 사용을 우선하고, 히트 펌프는 저탕 운전시의 가열 온도 상태로 계속 운전하고, 수냉매 열 교환기로 가열한 온수에 물을 첨가하여 급탕한다. 이에 따르면, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있어도 히트 펌프는 저탕 가열 온도 상태로 계속 운전할 수 있으므로, 급탕 운전 개시시의 급탕 온도 안정 시간 및 탕수 사용 후의 저탕 시간의 단축을 도모할 수 있다.

히트 펌프 급탕기, 냉매 회로, 저탕 회로, 급탕 회로, 운전 제어 수단

Description

히트 펌프 급탕기{HEAT PUMP WATER HEATER}

도1은 본 발명의 히트 펌프 급탕기에 있어서의 히트 펌프 냉매 회로, 급탕 회로, 운전 제어 수단, 및 부품의 개략 구성의 일 실시예를 도시하는 모식도.

도2는 본 발명의 히트 펌프 급탕기에 있어서의 저탕 운전시의 동작을 나타내는 흐름도.

도3은 본 발명의 히트 펌프 급탕기에 있어서의 급탕 운전시의 동작을 나타내는 흐름도.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 히트 펌프 급탕기의 저탕 운전시에 탕수 사용이 행해진 경우의 온도 제어를 나타내는 흐름도.

도5는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 히트 펌프 급탕기의 저탕 운전시에 탕수 사용이 행해진 경우의 온도 제어를 나타내는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1a, 1b : 압축기

2a, 2b : 냉매측 전열관

3a, 3b : 감압 장치

4a, 4b : 증발기

5 : 급수 금속 부재

6 : 감압 밸브

7 : 급수 수량 센서

10 : 급수 역지 밸브

11 : 수열교류량 센서

12 : 급탕 혼합 밸브

13 : 탕수 혼합 밸브

14 : 유량 조정 밸브

15 : 부엌 출탕 금속 부재

16 : 부엌 수도 꼭지

17 : 목욕수 주탕 밸브

18 : 플로우 스위치

19 : 목욕수 순환 펌프

20 : 수위 센서

21 : 목욕수 입출탕 금속 부재

22 : 목욕수 순환 어댑터

23 : 욕조

24 : 온수 개폐 밸브

25 : 목욕수용 열 교환기

27 : 목욕수 수도 꼭지

30 : 히트 펌프 냉매 회로

40 : 급탕 회로

50 : 운전 제어 수단

[문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2005-9724호 공보

본 발명은 히트 펌프 급탕기에 관한 것으로, 특히 히트 펌프 운전에 의해 가열한 탕(湯)을 직접 물 사용 단말에 급탕하는 직접 급탕 회로를 갖는 순간식 히트 펌프 급탕기의 개선에 관한 것이다.

종래의 히트 펌프 급탕기는, 전기 온수기와 마찬가지로 대용량의 저탕 탱크를 설치하여, 야간의 저렴한 할인 전력을 사용하여 밤에 히트 펌프 냉매 회로에서 탕을 비등하여 저탕 탱크에 저장해 두고, 이 저장한 탕을 낮에 사용하는 저탕 방식인 것이 일반적이다.

이에 대해, 최근 히트 펌프 운전으로 가열한 온수를 직접 급탕함으로써, 저탕 탱크의 대폭적인 소형화를 도모한 순간식 히트 펌프 급탕기가 개발되고 있다.

이러한 순간식 히트 펌프 급탕기의 예로서, 미리 저탕 운전을 행하여 소형의 저탕 탱크에 고온의 탕을 저탕해 두고, 탕수 사용시에는 히트 펌프의 가열 온도가 적정 온도에 도달하지 않는 운전 당초는 저탕 탱크의 탕에 물을 섞어 적정 온도로서 급탕하고, 히트 펌프 운전에 의한 가열 온도가 적정 온도에 도달하면, 저탕 탱 크로부터의 급탕을 멈추고, 히트 펌프 운전으로 가열한 온수를 직접 급탕하여 사용하는 것이 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2005-9724호 공보).

또한, 히트 펌프 운전의 운전 효율, 즉 성적 계수(일반적으로, COP라 함)는, 가열 온도가 높을수록 압축기의 회전수가 많아져 기계 손실도 크고, 가열 온도가 낮을수록 성적 계수가 향상하여 전력 절약을 도모할 수 있다.

여기서, 저탕 탱크의 저탕 온도는 여름철, 중간철 등의 통상은 일반적으로 약 60 내지 65 ℃로 하고 있지만, 겨울철 저온시에는 히트 펌프의 가열 시동 시간이 길어져 저탕 탱크로부터의 급탕 열량이 많아지는 것을 고려하여 약 90 ℃로 하고 있다.

또한, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해지면, 저탕 운전을 중지하여 급탕 운전으로 변경하고, 히트 펌프는 가열 온도를 저탕 온도로부터 급탕 온도로 낮추어 급탕하고, 탕수 사용이 종료되면 가열 온도를 급탕 온도로부터 저탕 온도로 높여, 다시 급탕 운전으로부터 저탕 운전으로 변경하고, 저탕 운전 종료 후 히트 펌프 운전을 정지시킨다.

상기 종래의 히트 펌프 급탕기에 있어서는, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해지면, 히트 펌프의 가열 온도를 저탕 온도로부터 급탕 온도로 낮추고, 또한 급탕 종료 후에는 가열 온도를 급탕 온도로부터 저탕 온도로 높여 저탕 운전을 행하고 있었으므로, 2번의 가열 온도 절환이 필요하였다.

따라서, 저탕 운전 개시 직후에 탕수 사용이 있었던 경우, 저탕 온도 및 저 탕량이 과도 상태에 있고, 또한 탱크의 히트 펌프 가열 운전이 급탕 온도에 도달하여 안정될 때까지는 다소의 시간이 걸리므로, 급탕 온도의 안정 시간이 약간 길어질 우려가 있었다.

또한, 급탕 운전으로부터 다시 저탕 운전으로 복귀할 때에 있어서는, 히트 펌프 운전이 급탕 온도로부터 저탕 온도로 높아질 때까지의 동안 저탕할 수 없으므로, 저탕 시간이 몇 분 길게 걸렸다.

상기 2개의 과제는, 통상의 저탕 온도(약 60 내지 65 ℃)인 경우에는 지장이 적지만, 겨울철 저온시에 있어서의 고온 저탕(약 90 ℃)일 때에는, 저탕 온도(약 90 ℃)와 급탕 온도(약 42 ℃)와의 온도차가 크고, 또한 주위가 저온인 경우도 있어, 히트 펌프가 급탕 온도(약 42 ℃) 운전으로부터 저탕 온도(약 90 ℃) 운전에 도달하는 데, 예를 들어 수십 분 걸려, 저탕 운전 중에 빈번히 탕수 사용하는 경우에 있어서는 사용하기 편리한 면에 있어서 개선의 여지가 있다.

본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해진 경우에 있어서의 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간의 단축을 도모한 히트 펌프 급탕기를 제공하는 것이다.

본 발명은, 상기 종래의 히트 펌프 급탕기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해진 경우에는, 히트 펌프의 가열 온도를 급탕 온도로 낮추지 않고, 저탕 온도 상태로 계속 운전함으로써 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간의 단축을 도모하는 것이다.

청구항 1에 관한 발명은, 압축기, 물과 냉매와의 열 교환을 행하는 수냉매 열 교환기, 감압 장치, 공기와 냉매와의 열 교환을 행하는 증발기를, 냉매 배관을 통해 차례로 접속한 히트 펌프 냉매 회로와, 상기 수냉매 열 교환기, 수냉매 열 교환기로 가열한 온수를 저장해 두기 위한 저탕 탱크, 급탕 혼합 밸브, 기기 내 순환 펌프, 및 이들 부품 사이를 접속하는 수배관으로 이루어지는 저탕 회로와, 상기 수냉매 열 교환기, 저탕 탱크, 급탕 혼합 밸브, 탕수 혼합 밸브, 유량 조정 밸브, 출탕 금속 부재, 및 이들 부품 사이를 접속하는 수배관으로 이루어지는 급탕 회로와, 상기 압축기, 감압 장치, 기기 내 순환 펌프, 급탕 혼합 밸브, 탕수 혼합 밸브, 유량 조정 밸브 등의 동작을 제어하는 운전 제어 수단을 구비하고, 상기 급탕 회로는, 수냉매 열 교환기로 가열한 온수를 직접 출탕 금속 부재로부터 급탕하는 직접 급탕 회로를 갖고, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 저탕 운전을 중단하여 탕수 사용을 우선하고, 히트 펌프는, 상기 저탕 운전시의 가열 온도로 계속 운전하고 수냉매 열 교환기로 가열한 온수에 물을 첨가하여 급탕하는 저탕 중단 급탕 운전을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

즉, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 히트 펌프 운전은 저탕 운전시의 가열 온도로 계속 운전하고, 수냉매 열 교환기로 가열한 온수에 물을 첨가하여 급탕한다. 이에 의해, 히트 펌프 운전에 의한 가열 온도가 안정되어 있으므로 급탕 온도는 바로 적정 온도 급탕을 할 수 있고, 또한 히트 펌프 운전에 의한 가열 온도가 저탕 온도 상태로 되어 있으므로, 탕수 사용 종료 후에는 바로 저탕 운전으로 복귀할 수 있다. 따라서, 저탕 운전 중의 급탕 운전에 있어서의 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 청구항 2에 관한 발명은, 청구항 1에 더하여, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 저탕 중단 급탕 운전을 행한 후 저탕 운전을 재개하고, 저탕 운전이 완료된 후 히트 펌프 운전을 정지하는 것을 특징으로 하는 것이다. 이에 따르면, 저탕 운전을 중단하고 급탕 운전으로 바뀌어도 히트 펌프는 연속 운전하고 있으므로, 탕수 사용 후의 저탕 운전 재개를 신속하게 행할 수 있어, 사용 편의성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 청구항 3에 관한 발명은, 청구항 1에 더하여, 상기 운전 제어 수단은 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 고온 저탕 운전시는 상기 저탕 운전시의 가열 온도로 계속 운전하고, 통상 온도 저탕 운전시는 급탕 온도에 대응한 가열 온도로 낮추어 저탕 중단 급탕 운전을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다. 즉, 고온 저탕 운전시와 통상 온도 저탕 운전시에서, 가열 온도의 제어를 바꾸고, 저탕 온도와 급탕 온도와의 온도차가 큰 고온 저탕 운전시는 그대로 고온의 가열 온도로 계속 운전함으로써 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간의 단축을 도모할 수 있다. 한편, 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간이 그다지 실용상 지장이 되지 않는 통상 온도 저탕 운전시는 가열 온도를 급탕 온도에 맞추어 낮춤으로써 히트 펌프 운전의 성적 계수(COP)를 향상시켜 전력 절약화를 도모할 수 있다.

또한, 청구항 4에 관한 발명은, 청구항 1에 더하여, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 고온 저탕 운전시는 히트 펌프의 가열 온도를 통상 저탕 운전시의 가열 온도 이상이고 또한 고온 저탕 운전시의 가열 온 도보다 낮은 소정 온도로 낮추어 계속 운전하는 것을 특징으로 하는 것이다. 즉, 고온 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우에는, 고온 저탕 온도(예를 들어, 약 90 ℃)와 통상 저탕 온도(예를 들어, 약 60 내지 65 ℃) 사이의 소정 온도로 가열 급탕함으로써, 급탕 온도의 안정 시간, 저탕 시간에 대해서는 실용상 지장을 느끼지 않을 정도까지 단축할 수 있는 동시에, 히트 펌프 운전의 성적 계수(COP)의 향상을 도모할 수 있어, 사용 편의성의 향상과 전력 절약화의 밸런스를 취한 온도 제어를 할 수 있다.

또한, 청구항 5에 관한 발명은, 압축기, 물과 냉매와의 열 교환을 행하는 수냉매 열 교환기, 감압 장치, 공기와 냉매와의 열 교환을 행하는 증발기를, 냉매 배관을 통해 차례로 접속한 히트 펌프 냉매 회로와, 상기 수냉매 열 교환기, 수냉매 열 교환기로 가열한 온수를 저장해 두기 위한 저탕 탱크, 급탕 혼합 밸브, 기기 내 순환 펌프, 및 이들 부품 사이를 접속하는 수배관으로 이루어지는 저탕 회로와, 상기 수냉매 열 교환기, 저탕 탱크, 급탕 혼합 밸브, 탕수 혼합 밸브, 유량 조정 밸브, 출탕 금속 부재, 및 이들 부품 사이를 접속하는 수배관으로 이루어지는 급탕 회로와, 상기 압축기, 감압 장치, 기기 내 순환 펌프, 급탕 혼합 밸브, 탕수 혼합 밸브, 유량 조정 밸브 등의 동작을 제어하는 운전 제어 수단을 구비하고, 상기 급탕 회로는, 수냉매 열 교환기로 가열한 온수를 직접 출탕 금속 부재로부터 급탕하는 직접 급탕 회로를 갖고, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 히트 펌프는 그대로 계속 운전하고, 급탕 혼합 밸브는, 수냉매 열 교환기측과 저탕 탱크측을 폐쇄하고, 수냉매 열 교환기측과 탕수 혼합 밸브측을 개방 하고, 수냉매 열 교환기로 가열한 고온수에 물을 첨가하여 급탕하는 것을 특징으로 하는 것이다.

즉, 고온 저탕 운전시에 탕수 사용이 있었던 경우, 저탕 운전을 계속하고, 급탕 혼합 밸브를 작동시켜 급탕하므로, 운전 모드를 변경하지 않아도 되며, 저탕으로부터 급탕, 급탕으로부터 저탕으로의 절환이 용이해져, 저탕 운전 중의 급탕 운전에 있어서의 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 청구항 6에 관한 발명은, 청구항 5에 더하여, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 탕수 사용 종료 후, 급탕 혼합 밸브는, 수냉매 열 교환기측과 탕수 혼합 밸브측을 폐쇄하고, 수냉매 열 교환기측과 저탕 탱크측을 개방하여 운전을 계속하고, 저탕이 완료된 후 히트 펌프 운전을 정지하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 7에 관한 발명은, 청구항 5에 더하여, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 고온 저탕 운전시는 상기 고온 저탕 운전시의 가열 온도로 계속 운전하고, 통상 온도 저탕 운전시는 급탕 온도에 대응한 가열 온도로 낮추어 운전을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 8에 관한 발명은, 청구항 5에 더하여, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 고온 저탕 운전시는 히트 펌프의 가열 온도를 통상 저탕 운전시의 가열 온도 이상이고 또한 고온 저탕 운전시의 가열 온도보다 낮은 소정 온도로 낮추어 계속 운전하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 청구항 6 내지 8의 발명에 따르면, 청구항 2 내지 4의 발명과 동일한 효 과를 얻을 수 있다.

(제1 실시예)

이하, 본 발명의 일 실시예에 대해 도1을 이용하여 설명한다.

히트 펌프 급탕기는, 히트 펌프 냉매 회로(30), 급탕 회로(40) 및 운전 제어 수단(50)을 구비하여 구성되어 있다.

히트 펌프 냉매 회로(30)는 각 부품을 2개씩 갖는 2사이클 방식이며, 압축기(1a, 1b), 수냉매 열 교환기(2)에 배치되는 냉매측 전열관(2a, 2b), 감압 장치(3a, 3b), 증발기(4a, 4b)를, 각각 냉매 배관을 통해 차례로 접속하여 구성되어 있고, 그 중에 냉매가 봉입되어 있다.

압축기(1a, 1b)는 용량 제어가 가능해, 다량의 급탕을 행하는 경우에는 큰 용량으로 운전된다. 여기서, 압축기(1a, 1b)는 PWM 제어, 전압 제어(예를 들어, PAM 제어) 및 이들의 조합 제어에 의해 저속(예를 들어, 700 회전/분)으로부터 고속(예를 들어, 7000 회전/분)까지 회전수 제어되도록 되어 있다.

수냉매 열 교환기(2)는 냉매측 전열관(2a, 2b) 및 급수측 전열관(2c, 2d)을 구비하고 있고, 냉매측 전열관(2a, 2b)과 급수측 전열관(2c, 2d)과의 사이에서 열 교환을 행하도록 구성되어 있다.

감압 장치(3a, 3b)로서는 일반적으로 전동 팽창 밸브 등이 사용되고, 수냉매 열 교환기(2)를 경유하여 이송되어 오는 중온 고압 냉매를 감압하고, 증발되기 쉬운 저압 냉매로서 증발기(4a, 4b)로 이송한다. 또한, 감압 장치(3a, 3b)는 냉매 통로의 교축량을 바꾸어 히트 펌프 냉매 회로 내의 냉매 순환량을 조절하는 기능이 나, 상기 교축량을 완전 개방으로 하여 중온 냉매를 증발기(4a, 4b)에 다량으로 이송하여 서리를 녹이는 서리 제거 장치의 역할도 행한다.

또한, 증발기(4a, 4b)는 공기와 냉매와의 열 교환을 행하는 공기 냉매 열 교환기로서 구성되어 있다.

급탕 회로(40)는 저탕, 직접 급탕, 탱크 급탕, 목욕수 채우기, 목욕수 추가 데움을 행하기 위한 물 순환 회로를 구성하고 있다.

저탕 회로는 저탕 탱크(8)에 온수를 모으기 위한 물 회로이고, 저탕 탱크(8), 기기 내 순환 펌프(9), 수열교류량 센서(11), 급수측 전열관(2c, 2d), 급탕 혼합 밸브(12), 저탕 탱크(8)가 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성되어 있다.

직접 급탕 회로는, 급수 금속 부재(5), 감압 밸브(6), 급수 수량 센서(7), 급수 역지 밸브(10), 수열교류량 센서(11), 급수측 전열관(2c, 2d), 급탕 혼합 밸브(12), 탕수 혼합 밸브(13), 유량 조정 밸브(14), 부엌 출탕 금속 부재(15)가 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성되어 있다.

또한, 급수 금속 부재(5)는 수도 등의 급수원에 접속되고, 부엌 출탕 금속 부재(15)는 부엌 수도 꼭지(16) 등에 접속되어 있다.

탱크 급탕 회로는, 급수 금속 부재(5), 감압 밸브(6), 급수 수량 센서(7), 저탕 탱크(8), 급탕 혼합 밸브(12), 탕수 혼합 밸브(13), 유량 조정 밸브(14), 부엌 출탕 금속 부재(15)가 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성되어 있다.

목욕수 채우기 회로는, 급수 금속 부재(5), 감압 밸브(6), 급수 수량 센서(7), 급수 역지 밸브(10), 수열교류량 센서(11), 급수측 전열관(2c, 2d), 급탕 혼합 밸브(12), 탕수 혼합 밸브(13), 유량 조정 밸브(14), 목욕수 주탕 밸브(17), 플로우 스위치(18), 목욕수 순환 펌프(19), 수위 센서(20), 목욕수 입출탕 금속 부재(21), 목욕수 순환 어댑터(22), 욕조(23)가 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성되어 있다.

또한, 목욕수를 채울 때에는, 목욕수 채우기 회로에 의한 직접 급탕과 함께, 저탕 탱크(8) 내의 탕량이 최저 필요량 이하가 되지 않는 범위에 있어서 저탕 탱크(8)로부터 욕조(23)로의 탱크 급탕도 행한다.

목욕수 추가 데움 회로는, 욕조(23), 목욕수 순환 어댑터(22), 목욕수 입출탕 금속 부재(21), 수위 센서(20), 목욕수 순환 펌프(19), 플로우 스위치(18), 목욕수 전열관(25b), 목욕수 출탕 금속 부재(26), 목욕수 순환 어댑터(22), 욕조(23)가 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성되어 있다.

또한, 목욕수 추가 데움시에는, 목욕수 추가 데움 회로에 의한 욕조물의 물 순환과 함께, 히트 펌프 운전 및 기기 내 순환 펌프(9)를 운전하고, 수냉매 열 교환기(2)로 가열된 온수를 목욕수용 열 교환기(25)에 설치된 온수 전열관(25a)에 순환시키고, 상기 온수 전열관(25a)과 목욕수 전열관(25b)과의 사이에서 열 교환하고, 목욕수 추가 데움을 행한다.

다음에, 운전 제어 수단(50)은 부엌 리모트 컨트롤러(51) 및 목욕수 리모트 컨트롤러(52)의 조작 설정에 의해, 히트 펌프 냉매 회로(30)의 운전·정지 및 압축기(1a, 1b)의 회전수 제어를 행하는 동시에, 감압 장치(3a, 3b)의 냉매 교축량 조정, 기기 내 순환 펌프(9), 목욕수 순환 펌프(19)의 운전·정지 및 급탕 혼합 밸 브(12), 탕수 혼합 밸브(13), 유량 조정 밸브(14), 목욕수 주탕 밸브(17), 온수 개폐 밸브(24)를 제어함으로써, 저탕 운전, 직접 급탕 운전, 탱크 급탕 운전, 목욕수 채우기 운전, 목욕수 추가 데움 운전을 행하는 것이다.

또한, 운전 제어 수단(50)은 압축기(1a, 1b)의 회전수를 제어하고, 운전 개시 직후에는 가열 시동 시간을 빠르게 하기 위해 소정의 고속 회전수로 운전하고, 비교적 열 부하가 가벼운 목욕수 추가 데움 운전 등일 때에는 가열 온도에 대응한 저속 회전수로 운전하도록 제어한다.

또한, 물 사용 단말에 있어서의 탕수 사용 후에는, 운전 제어 수단(50)의 저탕 지령에 따라, 저탕 온도 및 저탕량의 판정을 행하고, 규정 내이면 그대로 정지하고, 저탕수가 사용되어 규정 이하로 줄어 있으면 저탕 운전을 행한 후 정지하도록 제어되어 있고, 순간식 히트 펌프 급탕기는 종래의 저탕식에 비해 저탕 운전의 빈도가 많아, 저탕 운전 중에 급탕 사용되는 경우도 있다.

또한, 히트 펌프 급탕기에는 급수 온도를 검지하는 급수 서미스터(7a), 수냉매 열 교환기(2) 전후의 수온을 검지하는 열교류수 입구 서미스터(2e), 열교류수 출구 서미스터(2f), 저탕 탱크(8)의 저탕 온도 및 저탕량을 검지하는 탱크 서미스터(8a, 8b, 8c), 수냉매 열 교환기(2) 및 저탕 탱크(8)로부터의 혼합수의 온도를 검지하여 급탕 혼합 밸브(12)의 개방도를 조정하기 위한 급탕 혼합수 서미스터(12a), 급탕 온도를 검지하여 탕수 혼합 밸브(13)를 조정하기 위한 급탕 서미스터(13a), 욕조(23)에 순환하는 수온을 검지하는 목욕수 서미스터(18a), 및 압축기(1a, 1b)의 토출 압력을 검지하는 압력 센서(도시하지 않음), 욕조(23) 내의 수 위를 검출하는 수위 센서(20) 등이 설치되고, 각 검출 신호는 운전 제어 수단(50)에 입력되도록 구성되어 있다. 운전 제어 수단(50)은 이들 신호를 기초로 하여 각 기기를 제어하는 것이다.

또한, 급탕 혼합 밸브(12)는 급탕 운전 개시 당초에 있어서는 수냉매 열 교환기(2)측과 탕수 혼합 밸브(13)측 사이 및 저탕 탱크(8)측과 탕수 혼합 밸브(13)측 사이가 모두 개방이 되어, 수냉매 열 교환기(2) 및 저탕 탱크(8)의 양방으로부터 급탕하고, 히트 펌프에 의한 수냉매 열 교환기(2)에서의 가열 온도가 급탕 온도(약 42 ℃) 이상이 되면, 저탕 탱크(8)측과 탕수 혼합 밸브(13)측 사이를 폐쇄하여 수냉매 열 교환기(2)로부터만 급탕한다.

또한, 온수 개폐 밸브(24)는 수냉매 열 교환기(2)와 목욕수용 열 교환기(25)의 사이에 설치되고, 목욕수 추가 데움시에는 개방하여 목욕수 추가 데움 운전을 행하고, 그 이외일 때에는 물 회로를 폐쇄하여 수냉매 열 교환기(2)로부터 목욕수용 열 교환기(25)에의 열의 누설을 방지하기 위한 것이다.

또한, 급수 역지 밸브(10)는 일방향으로만 물을 흘려 역류를 방지하는 것이며, 릴리프 밸브(28)는 저탕 탱크(8) 내의 온수 압력이 소정 이상이 된 경우에 작동하여 물 회로 부품의 압력 보호의 기능을 하는 것이다.

다음에, 본 실시예의 히트 펌프 급탕기의 운전 동작에 대해, 도1의 히트 펌프 냉매 회로(30) 및 급탕 회로(40)를 참조하면서 도2 내지 도4의 흐름도를 기초로 하여 설명한다.

도2는 저탕 탱크(8) 내의 물을 비등하는 저탕 운전 동작을 나타내는 흐름도 의 일 실시예이다.

운전 제어 수단(50)의 제어에 의해 저탕 운전의 지령이 나오면(단계 71), 탱크 서미스터(8a 내지 8c)에 의해 저탕 온도 및 저탕 수량의 판정이 행해지고(단계 72), 규정 내이면 그대로 운전하지 않고, 저탕수가 사용되어 규정 이하로 줄어 있으면 저탕 운전이 개시된다(단계 73).

이 저탕 운전(단계 73)에서는, 압축기(1a, 1b)의 운전이 개시되고, 압축기(1a, 1b) 내의 가스상 냉매가 압축 가열되어 고온 고압의 냉매가 되어 수냉매 열 교환기(2)로 송입된다. 이에 의해, 수냉매 열 교환기(2)에서는 냉매측 전열관(2a, 2b) 내를 흐르는 고온 냉매와 급수측 전열관(2c, 2d) 내를 흐르는 물이 열 교환되어, 냉매는 방열하고, 물은 가열된다. 방열된 냉매는 감압 장치(3a, 3b)에서 감압되고, 또한 증발기(4a, 4b)에서 팽창 증발하여 가스상이 되어 다시 압축기(1a, 1b)로 복귀된다. 이 히트 펌프 운전을 계속함으로써, 수냉매 열 교환기(2) 내를 통과하는 물이 가열된다.

상기 히트 펌프 운전에 있어서, 압축기(1a, 1b)의 회전수를 높이고, 감압 장치(3a, 3b)의 냉매 교축량을 크게 하면 가열 능력은 증가하지만, 기계 손실이나 열 손실이 증가하여 운전 효율은 낮아진다. 반대로 압축기(1a, 1b)의 회전수를 낮추고, 감압 장치(3a, 3b)의 냉매 교축량을 적게 함으로써 가열 능력은 떨어지지만, 기계 손실이나 열 손실이 감소하고, 상대적으로 운전 효율은 향상한다. 즉, 히트 펌프에 의한 가열 운전에 있어서는, 낮은 온도에서 시간을 들여 가열하는 것이 가열 효율의 향상이 된다고 할 수 있다.

그로 인해, 상기 저탕 운전(단계 73)에 있어서는, 히트 펌프 운전과 함께 저탕 회로에 있어서 급탕 혼합 밸브(12)는 수냉매 열 교환기(2)측과 탕수 혼합 밸브(13)측 사이 및 저탕 탱크(8)측과 탕수 혼합 밸브(13)측 사이를 모두 개방으로 함으로써, 수냉매 열 교환기(2)와 저탕 탱크(8)측을 연통하여 개방 상태로 한다(단계 73a). 기기 내 순환 펌프(9)의 운전이 개시되면, 저탕 탱크(8)의 하부의 통수구로부터, 기기 내 순환 펌프(9), 수열교류량 센서(11), 수냉매 열 교환기(2), 급탕 혼합 밸브(12), 저탕 탱크(8)로 물이 순환한다. 이에 의해, 수냉매 열 교환기(2)에서 가열된 온수가 저탕 탱크(8)의 상부로부터 저탕되어 가, 저탕 온도 및 저탕량의 판정을 행하고(단계 76), 저탕 탱크(8) 내의 탕수 전체가 비등한 상태에 도달하면 운전을 정지한다(단계 77).

그 동안, 수냉매 열 교환기(2)로부터 출탕하는 가열수의 온도가 적절한지 여부를 판정하는 출탕 온도 판정(단계 74)은, 열교류수 출구 서미스터(2f)에 의해 행해지고, 출탕 온도가 규정 내인 경우는 저탕 운전을 그대로 계속(단계 75)하고, 규정 외인 경우에는 압축기(1a, 1b)의 회전수 제어, 감압 장치(3a, 3b)의 교축량 조정, 기기 내 순환 펌프(9)의 회전수 제어에 의한 유량 조정에 의해 출탕 온도의 조정을 행한다(단계 74a).

저탕 온도 및 저탕량의 판정은, 탱크 서미스터(8a 내지 8c)에 의해 행해지고, 탱크 서미스터(8a 내지 8c)의 전부가 규정 온도 내에 도달하면 저탕 완료라 판단하여, 운전 정지하고, 저탕은 종료한다(단계 77).

도3은 부엌 수도 꼭지(16)를 개방하여 탕수 사용하는 경우의 급탕 운전시의 동작을 나타내는 흐름도의 일 실시예이다.

부엌 수도 꼭지(16)를 개방하여 탕수 사용이 개시되면(단계 80), 제어 수단(50)은 압축기(1a, 1b)를 시동시켜 히트 펌프 냉매 회로(30)의 운전을 개시하는 동시에, 급수 금속 부재(5), 감압 밸브(6), 급수 수량 센서(7), 급수 역지 밸브(10), 수열교류량 센서(11), 급수측 전열관(2c, 2d), 급탕 혼합 밸브(12), 탕수 혼합 밸브(13), 유량 조정 밸브(14), 부엌 출탕 금속 부재(15), 부엌 수도 꼭지(16)의 직접 급탕 회로에 의해 직접 급탕 운전을 행한다(단계 81). 동시에, 급수 금속 부재(5), 감압 밸브(6), 급수 수량 센서(7), 저탕 탱크(8), 급탕 혼합 밸브(12), 탕수 혼합 밸브(13), 유량 조정 밸브(14), 부엌 출탕 금속 부재(15), 부엌 수도 꼭지(16)의 탱크 급탕 회로에 의해 탱크 급탕 운전을 행한다(단계 82).

여기서, 히트 펌프 냉매 회로(30)는 압축기(1a, 1b)에서 압축된 고온 고압 냉매를 수냉매 열 교환기(2)의 냉매측 전열관(2a, 2b)으로 송입하여, 급수측 전열관(2c, 2d)으로 유입하는 물을 가열하지만, 운전 직후의 시동시에는 수냉매 열 교환기(2)로 송입되어 오는 냉매가 완전히 충분하게 고온 고압이 되지 않아 온도가 낮고, 또한 수냉매 열 교환기(2) 전체가 냉각되어 있으므로, 물을 가열하는 가열 능력이 충분하지 않다. 시간의 경과와 함께 냉매는 고온 고압이 되고, 그에 따라서 발생하는 냉매로부터의 방열량이 증가하여, 물에의 가열 능력이 증가해 간다.

또한, 히트 펌프 운전의 가열 능력이 적정 온도 안정 상태에 도달할 때까지는 통상 약 5 내지 6분 걸리므로, 운전 제어 수단(50)은 운전 개시 직후의 적정 온도 안정 상태에 도달할 때까지의 동안은, 압축기의 회전수를 통상보다 고속 회전으 로 하는 동시에, 저탕 탱크로부터 탕을 공급하는 탱크 급탕 운전(단계 82)을 병행하여 행한다.

또한, 급탕 서미스터(13a), 급수 수량 센서(7)에 의해 급탕 온도 및 급탕 유량의 판정(단계 83)을 행하고, 규정 외이면 온도, 유량을 조정(단계 84a)하고, 규정 내이면 다시 직접 급탕 온도의 판정(단계 84)을 행한다.

직접 급탕 온도의 판정(단계 84)에 있어서, 수냉매 열 교환기(2)에 있어서의 가열 온도가 불충분해, 직접 급탕 온도가 규정 온도에 도달하지 않은 상태에서는 히트 펌프 운전의 온도 유량 조정(단계 84a)을 계속하고, 탱크 급탕 운전(단계 82)과 병용한다. 또한, 수냉매 열 교환기(2)에 있어서의 가열 온도가 급탕 온도로 충분할 때까지 높아져, 직접 급탕 온도가 규정 내에 도달하면 탱크 급탕 운전을 정지(단계 84b)하고, 직접 급탕 운전(단계 81) 단독으로 급탕을 계속한다(단계 85).

따라서, 저탕 탱크(8)의 역할은, 히트 펌프 운전의 가열 능력이, 급탕 온도(약 42 ℃)로 충분한 온도에 도달할 때까지의 시동시의 보조적인 것이며, 히트 펌프 냉매 회로(30)의 능력, 특히 압축기(1a, 1b)의 출력이 클수록 시동 시간을 짧게 할 수 있어, 저탕 탱크(8)를 작게 할 수 있다.

또한, 부엌 급탕과 동시에 목욕수 채우기를 행하는 등과 같이 복수 부위의 동시 사용에 직접 급탕만으로 대응하기 위해서는, 압축기(1a, 1b)의 용량은 종래의 저탕식에서 일반적으로 이용되고 있는 5 kW 정도에 대해 20 kW 정도까지 크게 하는 것이 바람직하지만, 신규 압축기의 개발이 필요할 뿐만 아니라 히트 펌프 냉매 회로(30)의 각 부품 모두 신규 검토가 필요해져 매우 곤란하다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 종래 압축기의 2배 정도의 압축기를 2개 사용한 2사이클 히트 펌프 방식(30a, 30b)으로 하여, 종래 기술의 활용과, 실적에 의한 신뢰성을 확보한 것이며, 압축기의 용량이 충분하면 1사이클 히트 펌프 방식에 있어서도 본 발명의 적용·효과는 바뀌지 않는다.

다음에, 수도 꼭지가 폐쇄되어 탕수 사용이 종료하면(단계 86), 탱크 급탕 운전이 정지되고 직접 급탕 운전뿐인 경우라면 직접 급탕 운전을 정지하고, 탕수 사용 직후에서 탱크 급탕 운전과 직접 급탕 운전이 병용되어 있는 경우에는, 직접 급탕 운전 및 탱크 급탕 운전의 양방을 정지한다(단계 87).

또한, 운전 제어 수단(50)은, 탱크 급탕 운전 및 직접 급탕 운전을 모두 정지(단계 87)한 후, 저탕 운전(단계 88)을 개시하고, 탱크 서미스터(8a 내지 8c)에 의해 저탕 온도, 저탕량을 검지하고, 저탕 온도, 저탕량의 규정치에 대한 판정(단계 89)을 행하고, 규정에 도달되어 있지 않은 경우에는 저탕 운전(단계 88)을 계속하고, 규정치 내에 도달되어 있으면 히트 펌프 운전을 정지하고, 저탕 운전은 종료한다(단계 90).

단, 탱크 서미스터(8a 내지 8c)에 의한 저탕 상태의 검지는 상시 행해지고 있고, 매우 단시간 사용으로 인해 급탕 운전 정지 후라도 저탕 탱크(8)에 탕온, 탕량 모두 소정치 이상 남아 있는 경우에는, 저탕량이 충분하다고 판단되어 저탕 운전(단계 88)은 생략된다.

이상과 같이, 운전 제어 수단(50)은 장시간 방치하여 저탕 탱크(8) 내의 탕온이 저하한 경우, 및 모든 급탕 운전에 있어서 목적으로 하는 운전을 종료한 후 에, 반드시 소정의 저탕 온도, 저탕량을 확보하도록 저탕 운전(단계 88)을 행하는 매회 저탕 운전 기능을 갖고 있으므로, 저탕 탱크(8)에는 항상 소정 온도의 탕이 소정량 이상 저장되어 있어, 운전 시동시의 탕온 저하나 사용 도중의 탕 끊김의 우려를 해소할 수 있다.

도4는 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해진 경우의 동작을 나타내는 흐름도의 일 실시예이다. 또한, 저탕 운전 및 탕수 사용시의 상세 동작에 대해서는, 상기 도2, 도3에 있어서 설명하고 있으므로, 각 동작 내용에 대해서는 생략한다.

운전 제어 수단(50)의 제어에 의해 저탕 운전의 지령이 나오면(단계 91), 저탕 온도 및 저탕량의 판정이 행해지고(단계 92), 규정 내이면 저탕 운전을 행하지 않고, 저탕 온수가 규정 이하로 줄어 있으면 저탕 운전이 개시된다(단계 93).

상기 저탕 운전(단계 93) 중에 부엌 수도 꼭지(16) 등의 탕수 사용에 의해 저탕 중단 급탕 운전 명령이 나오면(단계 94), 저탕 운전은 일시 중단하고(단계 95), 저탕 중단 급탕 운전을 우선적으로 개시한다(단계 96).

여기서, 탕수 사용시의 일반적 적정 온도는 약 42 ℃이고, 히트 펌프의 급탕 운전은 탕수 사용 단말에서 42 ℃가 되도록 가열 운전하지만, 저탕 중단 급탕 운전은 이보다 높은 저탕 온도(겨울철 저온시에는 약 90 ℃)로 가열 운전하고, 물을 섞어 탕수 사용시의 적정 온도(약 42 ℃)로 맞추어 급탕한다.

이때의 저탕 중단 급탕 운전(단계 96)은, 히트 펌프의 가열 온도를 상기 저탕 운전(단계 93)시의 가열 온도 상태로 계속한다. 예를 들어, 겨울철 저온시에 있어서 저탕 온도가 약 90 ℃로 운전하고 있었던 경우에는, 저탕 중단 급탕 운전도 약 90 ℃ 출탕으로 운전하고, 탕수 혼합 밸브(13)로부터의 급수량에 의해 급탕 온도 약 42 ℃에 맞춘 후 부엌 수도 꼭지(16) 등의 사용 단말에 급탕한다.

다음에, 탕수 사용이 종료하여 저탕 중단 급탕 운전이 정지하면(단계 97), 저탕 운전을 재개한다(단계 97). 그 후 저탕 탱크(8) 내의 저탕 온도 및 저탕량을 판정하고(단계 99), 저탕 온도 및 저탕량 모두 규정치 내에 도달하면 히트 펌프 운전을 정지하여 저탕 운전은 종료한다(단계 100).

도4의 흐름도에 있어서, 부엌 사용, 세면 사용, 샤워 사용 등의 일반적 급탕 온도는 계절에 관계없이 약 42 ℃가 적당하지만, 저탕 온도는 여름철, 중간철 등의 통상 저탕 온도는 약 60 내지 65 ℃로 하고, 급수 온도가 낮아 저탕 탱크(8) 내의 저탕의 사용량이 많은 겨울철 저온시에는 약 90 ℃로 높임으로써, 급탕 온도(약 42 ℃)와의 차를 크게 하여, 저탕 열 용량을 크게 하고 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은, 예를 들어 겨울철 저온시에 있어서 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해진 경우, 저탕 중단 급탕 운전으로 절환하고, 히트 펌프는 안정 상태가 된 저탕 가열 온도(약 90 ℃) 상태로 계속 운전하고, 탕수 혼합 밸브(13)로부터의 급수량에 따라 급탕 온도를 조정하므로, 급탕 온도(약 42 ℃)의 안정 시간을 단축할 수 있는 동시에, 급탕 종료 후 재저탕 운전에 들어간 경우에 있어서도 히트 펌프가 저탕 가열 온도(약 90 ℃) 상태로 계속 운전하고 있으므로, 탕수 혼합 밸브(13)로부터의 급수를 멈추는 것만으로 즉시 저탕을 개시할 수 있어, 저탕 시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 별안은 도4의 흐름도에 있어서, 히트 펌프를 저탕 가열 온 도 상태로 계속 운전하는 제어를 겨울철 저온시의 고온 저탕 온도(약 90 ℃)일 때에만 적용하고, 여름철, 중간철 등 통상 저탕 온도(약 60 내지 65 ℃)일 때에는 가열 온도를 저탕 온도로부터 급탕 온도(약 42 ℃)로 낮추어 급탕 운전을 행하는 것이며, 겨울철 저온시에는 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간의 단축을 도모하고, 그 밖의 여름철, 중간철 등에는 급탕 가열 온도를 급탕 온도에 맞추어 낮춤으로써 히트 펌프 운전의 성적 계수(COP)를 향상하여 전력 절약화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 별안은 도4의 흐름도에 있어서, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우에 있어서의 저탕 중단 급탕 운전시의 히트 펌프의 가열 온도를, 고온 저탕 운전시는 통상 저탕 온도(약 60 내지 65 ℃) 이상이고, 또한 고온 저탕 온도(약 90 ℃)보다 낮은 소정 온도로 하고, 통상 저탕 운전시는 저탕 온도(약 60 내지 65 ℃)로부터 급탕 온도(약 42 ℃)에 맞추어 저탕 중단 급탕 운전을 행하는 것이며, 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간의 단축과 히트 펌프 운전의 성적 계수 향상에 의한 전력 절약화의 밸런스한 효과를 얻을 수 있다.

(제2 실시예)

이하, 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다. 또한, 부품 구성 및 저탕 운전, 급탕 운전은 상기 도1 내지 도3에서 설명한 제1 실시예와 동등하므로 설명을 생략한다.

도5는 본실시예에 있어서의, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해진 경우의 동작을 나타내는 흐름도이며, 이하 도1의 부품 구성과 더불어 설명한다.

운전 제어 수단(50)의 제어에 의해 저탕 운전의 명령이 나오면(단계 101), 저탕 온도 및 저탕량의 판정이 행해지고(단계 102), 규정 내이면 저탕 운전을 행하지 않고, 저탕 온수가 규정 이하로 감소하고 있으면 급탕 혼합 밸브(12)는 수냉매 열 교환기(2)측과 탕수 혼합 밸브(13)측 사이, 및 저탕 탱크(8)측과 수냉매 열 교환기(2)측을 모두 개방으로 함으로써, 수냉매 열 교환기(2)측과 저탕 탱크(8)측 사이를 개방이 되도록 작동하고(단계 103a), 저탕 운전이 개시된다(단계 103). 또한, 이때 부엌 수도 꼭지(16) 등이 폐쇄되어 있으므로 탕수 혼합 밸브(13)측으로의 탕수의 흐름은 발생하지 않는다.

저탕 운전(단계 103) 중에 부엌 수도 꼭지(16) 등의 탕수 사용에 의해 탕수 사용 개시 명령이 나오면(단계 104), 히트 펌프는 급탕 온도(약 42 ℃)보다도 높은 저탕 운전시의 가열 온도 상태로 운전을 계속하고, 급탕 혼합 밸브(12)는 수냉매 열 교환기(2)측의 출탕 온도가 급탕 온도보다 충분히 높으므로, 저탕 탱크(8)측과 탕수 혼합 밸브(13)측 사이를 폐쇄하고, 수냉매 열 교환기(2)측과 탕수 혼합 밸브(13)측 사이를 개방하도록 작동한다(단계 104a). 따라서, 히트 펌프 운전에 의해 수냉매 열 교환기(2)에서 가열된 온수의 출탕은 저탕 탱크(8)측으로부터 탕수 혼합 밸브(13)측으로 절환된다. 동시에 탕수 혼합 밸브(12)는 급탕 서미스터(13a)에 의한 급탕 온도 검지에 의해, 급탕 온도가 적정 온도(약 42 ℃)가 되도록 상기 수냉매 열 교환기(2)에서 가열되어 급탕 혼합 밸브(12)를 경유하여 유입되는 온수에 물을 섞어 조정한다(단계 104b).

다음에, 부엌 수도 꼭지(16) 등의 탕수 사용이 종료되어 탕수 사용 종료 지령이 나오면(단계 105), 급탕 혼합 밸브(12)는 저탕 탱크(8)측과 탕수 혼합 밸 브(13) 사이를 개방함으로써 수냉매 열 교환기(2)측과 저탕 탱크(8)측 사이를 연통하도록 작동하고(단계 105a), 저탕 운전이 계속된다(단계 103).

그 후 저탕 탱크(8) 내의 저탕 온도 및 저탕량을 판정하고(단계 106), 저탕 온도 및 저탕량 모두 규정 내에 도달하면 히트 펌프 운전을 정지하고 저탕 운전은 종료한다(단계 107).

상기한 바와 같이 본 발명은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해진 경우, 운전 모드를 바꾸지 않고 저탕 운전을 계속한 상태로, 급탕 혼합 밸브(12)의 절환 작동 및 탕수 혼합 밸브(13)의 급수 조정을 행함으로써, 탕수 사용에 대응하고, 탕수 사용 종료 후에는 그대로 저탕 운전을 계속하여 저탕 시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해진 경우, 제1 실시예와 마찬가지로 히트 펌프의 가열 온도를 변화시킴으로써, 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 저탕 온도, 급탕 온도는 소정치로서 설명하였지만, 예를 들어 부엌 수도 꼭지(16)로부터의 급탕 온도를 42 ℃로 하는 경우, 수냉매 열 교환기(2) 출구 온도는 수배관의 열 손실을 고려하여 45 ℃로 하는 등, 냉매 회로 부품, 급수 회로 부품 및 각 배관에 있어서의 열 손실을 고려한 각 부분의 온도 설정은 본 발명의 효과를 잃는 것은 아니며, 본 발명은 이들 온도 조정을 포함하는 것이다.

또한, 급탕 개폐 밸브(12)는 수냉매 열 교환기(2) 및 저탕 탱크(8)로부터의 급탕을 1개의 밸브로 절환하는 것이지만, 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 동일한 작용을 하는 것이면 다른 절환 방식이라도, 혹은 2개의 밸브를 사용해도 본 발명의 효과에 영향은 없다.

본 발명의 히트 펌프 급탕기에 따르면, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 행해진 경우에 있어서의 급탕 온도의 안정 시간 및 저탕 시간의 단축을 도모할 수 있다.

Claims

압축기, 물과 냉매와의 열 교환을 행하는 수냉매 열 교환기, 감압 장치, 공기와 냉매와의 열 교환을 행하는 증발기를, 냉매 배관을 통해 차례로 접속한 히트 펌프 냉매 회로와,

상기 수냉매 열 교환기, 상기 수냉매 열 교환기로 가열한 온수를 저장해 두기 위한 저탕 탱크, 급탕 혼합 밸브, 기기 내 순환 펌프를, 수배관을 통해 차례로 접속한 저탕 회로와,

상기 수냉매 열 교환기, 급탕 혼합 밸브, 상기 급탕 혼합 밸브를 통해 병렬로 접속된 저탕 탱크, 탕수 혼합 밸브, 유량 조정 밸브, 출탕 금속 부재를, 수배관을 통해 차례로 접속한 급탕 회로와,

상기 압축기, 감압 장치, 기기 내 순환 펌프, 급탕 혼합 밸브, 탕수 혼합 밸브, 유량 조정 밸브 등의 동작을 제어하는 운전 제어 수단을 구비하고,

상기 급탕 회로는, 수냉매 열 교환기로 가열한 온수를 직접 출탕 금속 부재로부터 급탕하는 직접 급탕 회로를 갖고,

상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 저탕 운전을 중단하여 탕수 사용을 우선하고, 히트 펌프는, 상기 저탕 운전시의 가열 온도로 계속 운전하고 수냉매 열 교환기로 가열한 온수에 물을 첨가하여 급탕하는 저탕 중단 급탕 운전을 행하는 히트 펌프 급탕기.
제1항에 있어서, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 저탕 중단 급탕 운전을 행한 후 저탕 운전을 재개하고, 저탕 운전이 완료된 후 히트 펌프 운전을 정지하는 히트 펌프 급탕기.
제1항에 있어서, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 고온 저탕 운전시는 상기 저탕 운전시의 가열 온도로 계속 운전하고, 통상 온도 저탕 운전시는 급탕 온도에 대응한 가열 온도로 낮추어 저탕 중단 급탕 운전을 행하는 히트 펌프 급탕기.
제1항에 있어서, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 고온 저탕 운전시는 히트 펌프의 가열 온도를 통상 저탕 운전시의 가열 온도 이상이고 또한 고온 저탕 운전시의 가열 온도보다 낮은 소정 온도로 낮추어 계속 운전하는 히트 펌프 급탕기.
압축기, 물과 냉매와의 열 교환을 행하는 수냉매 열 교환기, 감압 장치, 공기와 냉매와의 열 교환을 행하는 증발기를, 냉매 배관을 통해 차례로 접속한 히트 펌프 냉매 회로와,

상기 수냉매 열 교환기, 상기 수냉매 열 교환기로 가열한 온수를 저장해 두기 위한 저탕 탱크, 급탕 혼합 밸브, 기기 내 순환 펌프를, 수배관을 통해 차례로 접속한 저탕 회로와,

상기 수냉매 열 교환기, 급탕 혼합 밸브, 상기 급탕 혼합 밸브를 통해 병렬로 접속된 저탕 탱크, 탕수 혼합 밸브, 유량 조정 밸브, 출탕 금속 부재를, 수배관을 통해 차례로 접속한 급탕 회로와,

상기 압축기, 감압 장치, 기기 내 순환 펌프, 급탕 혼합 밸브, 탕수 혼합 밸브, 유량 조정 밸브 등의 동작을 제어하는 운전 제어 수단을 구비하고,

상기 급탕 회로는, 수냉매 열 교환기로 가열한 온수를 직접 출탕 금속 부재로부터 급탕하는 직접 급탕 회로를 갖고,

상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 히트 펌프는 그대로 계속 운전하고, 급탕 혼합 밸브는, 수냉매 열 교환기측과 저탕 탱크측을 폐쇄하고, 수냉매 열 교환기측과 탕수 혼합 밸브측을 개방하고, 수냉매 열 교환기로 가열한 고온수에 물을 첨가하여 급탕하는 히트 펌프 급탕기.
제5항에 있어서, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 탕수 사용 종료 후, 급탕 혼합 밸브는, 수냉매 열 교환기측과 탕수 혼합 밸브측을 폐쇄하고, 수냉매 열 교환기측과 저탕 탱크측을 개방하여 운전을 계속하고, 저탕이 완료된 후 히트 펌프 운전을 정지하는 히트 펌프 급탕기.
제5항에 있어서, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 고온 저탕 운전시는 상기 고온 저탕 운전시의 가열 온도로 계속 운전하고, 통상 온도 저탕 운전시는 급탕 온도에 대응한 가열 온도로 낮추어 운전을 행하 는 히트 펌프 급탕기.
제5항에 있어서, 상기 운전 제어 수단은, 저탕 운전 중에 탕수 사용이 있었던 경우, 고온 저탕 운전시는 히트 펌프의 가열 온도를 통상 저탕 운전시의 가열 온도 이상이고 또한 고온 저탕 운전시의 가열 온도보다 낮은 소정 온도로 낮추어 계속 운전하는 히트 펌프 급탕기.