KR101386087B1

KR101386087B1 - 급탕기

Info

Publication number: KR101386087B1
Application number: KR1020127013276A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 후시키; 히데카츠 후지타
Original assignee: 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2014-04-16
Also published as: CN102652244A; EP2515050A1; US9010281B2; CN102652244B; KR20120087957A; US20120255507A1; WO2011074596A1; JP5452203B2; JP2011127773A

Abstract

본 발명에 따른 급탕기는, 고온의 액체를 저류(貯留)하는 탱크(3)와, 상기 탱크(3) 내에 저류되는 고온의 액체를 생성하기 위한 가열 수단(2)을 구비하고, 상기 탱크(3) 내의 하부에는, 급탕 단말에 공급되는 급수를 탱크(3) 내의 하부에 존재하는 액체에 의해 가열하는 급수 가열용 열교환기(40)가 설치되는 것을 특징으로 한다. 또한, 급수를 상기 급탕 단말까지 유도하는 급탕 회로가 설치되고, 상기 급탕 회로는, 상기 급수 가열용 열교환기(5)를 통과하는 급수 가열용 경로(5b)와, 상기 급수 가열용 열교환기(40)를 바이패스하는 바이패스 경로(5a)로 분기하여 설치되고, 상기 급수 가열용 경로(5b) 및 상기 바이패스 경로(5a)에 대한 급수의 유통 상태를 제어하는 급탕 회로 제어 기구를 구비한다.

Description

급탕기{HOT WATER SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 탱크식의 급탕기에 관한 것이다.

종래, 탱크식의 급탕기로서는, 물을 가열하는 가열 수단(예를 들면 히트 펌프 회로, 전기 히터)과, 열원에 의해 가열된 온수를 비축하는 탱크를 구비하는 것이 있다(예를 들면 특허문헌 1 또는 2).

일본국 특개2006-329581호 공보 일본국 특개2008-45851호 공보

상기 종래의 급탕기에서는, 일반적으로 고온수를 얻기 위해 시간이 걸리는 것이다. 따라서, 고온수를 되도록이면 이용하지 않고 남겨 두고 싶다는 요구가 있다.

그런데, 탱크 내의 고온수를 급탕에 이용하거나, 탱크 내의 고온수가 방열했을 경우, 탱크 내의 온수가 한결같이 온도 저하하는 것이 아니라, 탱크의 상부에는 여전히 고온수가 존재하여, 그것으로부터 하방으로 고온수보다 온도가 저하한 온수가 존재한다는 상태의 온도 분포가 된다.

따라서, 고온수를 온존(溫存)하기 위해서는, 고온수가 감소하는 것을 조금이라도 줄이기 위해, 고온수보다 하방에 존재하는 온수를 급탕에 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 이와 같은 문제는, 고온수를 급탕에 직접 사용하는 종래의 급탕기 외에, 급수를 가열하기 위한 열매체로서 고온수를 간접적으로 이용하는 급탕기나, 급수를 가열하기 위한 열매체로서 고온수가 아니라 브라인(brine) 등을 이용하는 급탕기와 같이, 탱크 내에 저류(貯留)된 고온의 액체를 급탕에 이용하는 급탕기이면 해당할 수 있는 문제이다.

그래서, 본 발명은 탱크식의 급탕기에 있어서, 탱크 내의 고온의 액체의 이용을 효과적으로 감소시킬 수 있는 급탕기를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 따른 급탕기는, 고온의 액체를 저류하는 탱크와, 상기 탱크 내에 저류되는 고온의 액체를 생성하기 위한 가열 수단을 구비하고, 상기 탱크 내의 하부에는, 급탕 단말에 공급되는 급수를 탱크 내의 하부에 존재하는 액체에 의해 가열하는 급수 가열용 열교환기가 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 탱크식의 급탕기에 있어서, 탱크 내의 고온의 액체의 이용을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 급탕기의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예 2의 급탕기의 개략 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예 3의 급탕기의 개략 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예 4의 급탕기의 개략 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예 5의 급탕기의 개략 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예 6의 급탕기의 개략 구성도.
도 7은 본 발명의 실시예 7의 급탕기의 개략 구성도.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.

본 실시형태에 따른 급탕기는, 고온의 액체를 저류하는 탱크와, 상기 탱크 내에 저류되는 고온의 액체를 생성하기 위한 가열 수단을 구비하고, 상기 탱크 내의 하부에는, 급탕 단말에 공급되는 급수를 탱크 내의 하부에 존재하는 액체에 의해 가열하는 급수 가열용 열교환기가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 탱크 내의 하부에 존재하는 액체의 열을 급탕에 이용하여, 탱크 내의 고온의 액체의 이용을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

따라서, 종래와 같이, 여유를 갖게 하기 위해 탱크의 용량을 크게 해야만 한다는 문제나, 전기 요금이 높은 낮에도 끓이기를 행해야만 한다는 문제를 해소 혹은 저감할 수 있다.

예를 들면, 탱크 내의 하부에 존재하는 액체의 온도가 낮을 경우, 통상이면 이를 이용하는 것은 곤란하지만, 상기 구성에 의하면, 그러한 저온의 액체여도 급수를 여열(余熱)하기 위해 이용할 수 있고, 따라서, 저온의 액체로부터 흡수한 열만큼, 고온의 액체의 이용을 줄일 수 있다.

또한, 히트 펌프 급탕기는 끓이는 액체의 온도가 낮을수록 에너지 효율이 향상한다는 특성을 갖는 것이기 때문에, 상기 구성에 의해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 저온의 액체가 갖는 열에너지를 급수에 흡수시켜 여열로 이용함으로써, 열에너지의 손실을 없애면서도, 끓이는 액체의 온도가 저하함으로써 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 급탕 단말에는, 급탕 마개나 샤워기와 같은 일반 급탕 단말 외에, 욕조에 더운물을 받기 위해 직접 욕조에 급탕하는 욕조 급탕 단말 등이 포함된다. 또한, 급수를 급탕 단말까지 유도하는 급탕 회로로서는, 급수를 일반 급탕 단말까지 유도하는 일반 급탕 회로 외에, 욕조에 더운물을 받기 위해 직접 욕조에 급탕하는 욕조 급탕 회로 등이 포함된다.

또한, 급수를 상기 급탕 단말까지 유도하는 급탕 회로가 설치되고, 상기 급탕 회로는, 상기 급수 가열용 열교환기를 통과하는 급수 가열용 경로와, 상기 급수 가열용 열교환기를 바이패스하는 바이패스 경로로 분기하여 설치되고, 상기 급수 가열용 경로 및 상기 바이패스 경로에 대한 급수의 유통 상태를 제어하는 급탕 회로 제어 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 상기 급탕 회로 제어 기구는, 급수가 상기 급수 가열용 경로를 흐르는 상태와, 바이패스 경로를 흐르는 상태를 전환 가능하게 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 급탕 회로 제어 기구는, 상기 급수 가열용 경로를 흐르는 급수와, 바이패스 경로를 흐르는 급수의 유량비를 조정 가능하게 구성되는 것이어도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 급탕시에 탱크 하부의 액체의 열을 이용하는지의 여부, 또는, 이용하는 양을 필요에 따라 제어할 수 있다.

보다 구체적으로는, 상기 급수 가열용 열교환기 근방의 액체의 온도를 검지하는 온도 센서가 설치되고, 상기 급탕 회로 제어 기구에 의한 급탕 회로의 제어는, 급수 가열용 열교환기 근방의 액체의 온도에 의거해서 행해지는 것이 바람직하다.

[실시예 1]

다음으로, 본 발명의 급탕기의 실시예 1에 대해서 설명한다.

실시예 1의 급탕기는, 대별하면 도 1에 나타내는 바와 같이, 탕수(湯水)를 저탕(貯湯)하는 저탕 탱크(3)를 구비한 저탕 탱크 유닛(1), 저탕 탱크(3) 내의 탕수를 가열하는 가열 수단으로서의 히트 펌프 유닛(2)으로 구성된다.

저탕 탱크 유닛(1)에는, 저탕 탱크(3)와, 저탕 탱크(3) 내의 온도를 검지하는 탱크 온도 센서(10, 11, 12, 13, 14)와, 히트 펌프 유닛(2)과의 순환 회로를 구성하는 히트 펌프 공급관(2a), 히트 펌프 귀환관(2b)을 구비하고 있다.

히트 펌프 유닛(2)에는, 도시하지 않은 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 증발기, 탕수 순환 펌프 등으로 구성되는 히트 펌프 사이클을 구비하고 있다.

저탕 탱크(3) 내 하부의 탕수는, 히트 펌프 공급관(2a)으로부터 히트 펌프 유닛(2)으로 보내지고, 끓여서, 히트 펌프 귀환관(2b)으로부터 저탕 탱크(3) 내 상부로 고온수를 되돌림으로써 저탕된다.

저탕 탱크 유닛(1)에는, 급수를 저탕 탱크(3)에 도입하는 급수관(5e)과, 저탕 탱크(3)로부터 고온탕을 출탕(出湯)하는 출탕관(3a)과, 급수의 분기관(5d)과, 급수를 가열 가능한 급수 가열용 열교환기(5)와, 급수 가열 후의 물을 송수(送水)하는 급수 가열관(5b)과, 급수 가열용 열교환기(5)를 바이패스하는 급수 바이패스관(5a)과, 급탕의 온도 제어를 하는 급탕 혼합 밸브(31)와, 급수의 수로(水路) 전환을 행하는 급수 전환 밸브(33)를 구비하고 있다.

급수 가열용 열교환기(5)는 저탕 탱크(3) 내 하부에 설치되어 있다. 탱크 온도 센서(14)는 저탕 탱크 바닥 부근의 온도 검지가 가능한 장소에 설치되어 있다. 탱크 온도 센서(13)는 급수 가열용 열교환기(5)의 근방(구체적으로는, 급수 가열용 열교환기(5)의 상단보다 근소하게 위)에 설치되어 있다. 탱크 온도 센서(10)는 저탕 탱크(3) 상단 부근의 온도 검지가 가능한 장소에 설치되어 있다.

저탕 탱크 유닛(1)의 외부에는 급탕시에 개폐되는 급탕 마개(9)가 접속되어 있다.

급탕 마개(9)가 열리면, 급수의 일부는 급수관(5e)으로부터 저탕 탱크(3) 내에 들어가, 저탕 탱크(3) 내의 고온수가 출탕관(3a)으로 압출(押出)된다. 급수의 다른 한쪽은 급수 분기관(5d)에 도입된다.

여기에서, 탱크 온도 센서(13)의 온도가 설정 온도(예를 들면 30℃)보다 낮을 경우, 이 온수를 이용하지 않고, 급수 전환 밸브(33)를 a-c 개방으로 하고, 급수를 급수 바이패스관(5a), 급수 공급관(5c)을 경유하여 급탕 혼합 밸브(31)에 도입하고, 출탕관(3a)으로부터의 고온수와 혼합하여 급탕한다.

급탕 혼합 밸브(31)는 급탕관(9a)에 설치한 급탕 온도 센서(17)가 리모트 컨트롤러(6)에 의해 설정된 급탕 온도가 되도록 제어된다.

탱크 온도 센서(13)의 온도가 설정 온도(예를 들면 30℃)보다 높을 경우, 이 온수를 이용하는 것으로 하고, 급수 전환 밸브(33)를 b-c 개방으로 하고, 급수는 급수 가열용 열교환기(5)에 의해 가열되어, 급수 가열관(5b), 급수 공급관(5c)을 경유하여 급탕 혼합 밸브(31)에 도입하고, 출탕관(3a)으로부터의 고온수와 혼합하여 급탕한다.

이와 같이, 저탕 탱크(3)의 온수와 비교하여 온도가 낮은 급수를 저탕 탱크(3) 내의 온수와 열교환시킴으로써, 온수의 열을 급탕에 이용할 수 있다. 저탕 탱크(3) 내의 온수는 열을 빼앗기기 때문에, 재(再)끓임시의 에너지 효율을 향상하는 것이 가능해진다.

급탕 혼합 밸브(31)는 급탕관(9a)에 설치한 급탕 온도 센서(17)가 리모트 컨트롤러(6)에 의해 설정된 급탕 온도가 되도록 제어된다. 급탕 혼합 밸브(31)에서는 수(水)측의 온도가 높으므로, 탕(湯)측(출탕관(3a)으로부터의 고온수)의 사용량을 적게 할 수 있기 때문에, 저탕 열량을 유지하는 것이 가능해진다.

또한, 실시예 1의 급탕기에서는, 주로, 방열에 의해 탱크 내의 온수의 온도저하가 발생한다.

[실시예 2]

다음으로, 본 발명의 급탕기의 실시예 2에 대해서 설명한다.

실시예 2의 급탕기는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 저탕 탱크 유닛(1)에 욕조(7)가 접속되고, 욕조(7)에 더운물을 받는 탕받이관(7a)과, 탕받이의 온도 제어를 하는 욕실 혼합 밸브(32)와, 탕받이의 개시, 정지를 제어하는 탕받이 밸브(35)와, 욕조(7) 내의 탕수를 재가열 가능한 재가열 열교환기(4)와, 욕조(7)와 재가열 열교환기(4) 내의 탕수를 순환시키는 욕실 순환 펌프(8)와, 욕조(7) 내의 탕수를 재가열 열교환기(4)에 유도하는 욕실 공급관(4a)과, 재가열 후의 탕의 온도 제어를 하는 순환 조정 밸브(30)와, 재가열 후의 탕을 욕조(7)로 되돌리는 욕실 귀환관(4b)을 구비하고 있다.

탕받이 밸브(35)가 열리면, 급수의 일부는 급수관(5e)으로부터 저탕 탱크(3) 내에 들어가, 저탕 탱크(3) 내의 고온수가 출탕관(3a)으로 압출된다. 급수의 다른 한쪽은 급수 분기관(5d)에 도입된다.

여기에서, 탱크 온도 센서(13)의 온도가 설정 온도(예를 들면 30℃)보다 낮을 경우, 저탕 탱크(3) 내의 온수를 이용하지 않고, 급수 전환 밸브(33)를 a-c 개방으로 하고, 급수를 급수 바이패스관(5a), 급수 공급관(5c)을 경유하여 욕실 혼합 밸브(32)에 도입하고, 출탕관(3a)으로부터의 고온수와 혼합하여 더운물을 받는다.

욕실 혼합 밸브(32)는 욕실 공급관(4a)에 설치한 욕실 온도 센서(19)가 리모트 컨트롤러(6)에 의해 설정된 탕받이 온도가 되도록 제어된다.

탱크 온도 센서(13)의 온도가 설정 온도(예를 들면 30℃)보다 높을 경우, 저탕 탱크(3) 내의 온수를 이용하는 것으로 하고, 급수 전환 밸브(33)를 b-c 개방으로 하고, 급수는 급수 가열용 열교환기(5)에 의해 가열되고, 급수 가열관(5b), 급수 공급관(5c)을 경유하여 욕실 혼합 밸브(32)에 도입하고, 출탕관(3a)으로부터의 고온수와 혼합하여 더운물을 받는다. 비교적 온도가 낮은 급수를 저탕 탱크(3) 내의 온수와 열교환시킴으로써, 온수의 열을 급탕에 사용할 수 있다. 저탕 탱크(3) 내의 온수는 열을 빼앗기기 때문에, 재끓임시의 에너지 효율을 향상하는 것이 가능해진다.

욕실 혼합 밸브(32)는 욕실 공급관(4a)에 설치한 욕실 온도 센서(19)가 리모트 컨트롤러(6)에 의해 설정된 탕받이 온도가 되도록 제어된다. 욕실 혼합 밸브(32)에서는 급수측의 온도가 높으므로, 탕측(출탕관(3a)으로부터의 고온수)의 사용량을 적게 할 수 있기 때문에, 저탕 열량을 유지하는 것이 가능해진다.

재가열 열교환기(4)는 저탕 탱크(3) 내의 상부에 설치되어 있다. 재가열시는, 정기적으로 순환 펌프(8)를 운전하여, 욕조(7) 내의 탕수를 욕실 공급관(4a)에 도입하고, 욕실 온도 센서(19)가 리모트 컨트롤러(6)에 의한 욕조 온도의 설정값보다 낮으면, 순환 펌프(8)의 운전을 계속하고, 욕조(7) 내의 탕수를 재가열 열교환기(4)에 도입하여, 저탕 탱크(3) 내의 고온수와 열교환을 행한다. 열교환 후의 온도는 고온이기 때문에, 재가열 온도 센서(18)의 온도와, 욕실 온도 센서(19)에 의해, 욕실 귀환관(4b)의 탕온을 순환 조정 밸브(30)에 의해 조정하고, 욕조(7)로 되돌림으로써 재가열이 가능해진다.

재가열의 온도는 욕조수가 40℃ 전후가 되도록 가열하는 것이기 때문에, 재가열에 열이 이용된 온수는, 40℃ 전후의 온수(일반적으로, 중온수라고 불림)가 된다. 일반적인 급탕 온도가 예를 들면 40℃ 정도임을 생각하면, 이와 같은 중온수는 급탕에 이용하는 것에는 적당하지 않기 때문에, 이를 급수의 여열로 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 실시예 2의 급탕기에서는, 주로, 재가열에 의해 중온수가 생성되는 것이나, 방열에 의해 탱크 내의 온수의 온도 저하가 발생한다.

실시예 1, 2에 있어서, 급수 전환 밸브(33) 대신에, 혼합비를 조정 가능한 혼합 밸브(급수 가열 혼합 밸브)로 해도 된다.

[실시예 3]

다음으로, 본 발명의 급탕기의 실시예 3에 대해서 설명한다.

실시예 3의 급탕기는, 대별하면 도 3에 나타내는 바와 같이, 탕수를 저탕하는 저탕 탱크(3)를 구비한 저탕 탱크 유닛(1), 저탕 탱크(3) 내의 탕수를 가열하는 가열 수단으로서의 히트 펌프 유닛(2)으로 구성된다.

저탕 탱크 유닛(1)에는, 저탕 탱크(3)와, 저탕 탱크 내의 온도를 검지하는 탱크 온도 센서(10, 11, 12, 13, 14)와, 히트 펌프 유닛(2)과의 순환 회로를 구성하는 히트 펌프 공급관(2a), 히트 펌프 귀환관(2b)을 구비하고 있다.

저탕 탱크 유닛(1)에는, 급수를 저탕 탱크(3)에 도입하는 급수관(5e)과, 저탕 탱크로부터 고온탕을 출탕하는 출탕관(3a)과, 급수의 분기관(5d)과, 급수를 가열 가능한 급수 가열용 열교환기(5)와, 급수 가열 후의 물을 송수하는 급수 가열관(5b)과, 급수 가열용 열교환기(5)를 바이패스하는 급수 바이패스관(5a)과, 급수의 수로 전환를 행하는 급수 전환 밸브(33)와, 저탕 탱크(3) 내의 고온탕과 급수를 열교환하는 급탕 열교환기(40)와, 급탕 열교환기(40)와 저탕 탱크(3) 내의 온수를 순환시키는 급탕 순환 펌프(41)를 구비하고 있다.

급수 가열용 열교환기(5)는 저탕 탱크(3) 내 하부에 설치되어 있다. 탱크 온도 센서(14)는 저탕 탱크 바닥 부근의 온도 검지가 가능한 장소에 설치되어 있다. 탱크 온도 센서(13)는 급수 가열용 열교환기(5)의 근방(구체적으로는, 급수 가열용 열교환기(5)의 상단보다 근소하게 위)에 설치되어 있다. 탱크 온도 센서(10)는 저탕 탱크 상단 부근의 온도 검지가 가능한 장소에 설치되어 있다.

급탕 마개(9)가 열리면, 탱크 온도 센서(10)와, 저탕 탱크(3)의 상류측에 배치되는 급수 온도 센서(15)와, 급탕 유량 센서(20)와, 저탕 탱크(3)의 하류측에 배치되는 급수 온도 센서(16)에 의해, 급탕 온도가 리모트 컨트롤러(6)의 설정에 의한 급탕 온도가 되도록 급탕 순환 펌프(41)가 제어되고, 급탕 열교환기(40)에 의해, 저탕 탱크(3) 내의 고온수와 저온의 급수가 열교환되어, 소정의 급탕이 가능해진다.

이와 같은 직압식(直壓式)의 급탕기에서는, 급탕 열교환기(40)에 있어서 열교환한 1차측의 온수는, 급탕 열교환기(40)의 성능의 관계상, 급수보다 약간 높은 온도(구체적으로는, 급수보다 2℃ 정도 고온)에서 저탕 탱크(3)로 되돌려진다. 따라서, 모든 열을 급수로 전열(傳熱)하지 않고 탱크의 하부로 되돌려지기 때문에, 탱크 상부의 고온수의 이용에 일부 낭비가 생긴다는 문제가 있다. 또한, 특히 히트 펌프 급탕기이면, 끓이는 액체의 온도가 낮을수록 에너지 효율이 향상한다는 특성을 갖는 것이기 때문에, 상기 구성에 의해 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

이때, 탱크 온도 센서(13)의 온도가 설정 온도(예를 들면 30℃)보다 낮을 경우, 이 온수를 이용하지 않고, 급수 전환 밸브(33)를 a-c 개방으로 하고, 급수를 급수 바이패스관(5a), 급수 공급관(5c)을 경유하여 급탕 열교환기(40)에 도입한다.

탱크 온도 센서(13)의 온도가 설정 온도(예를 들면 30℃)보다 높을 경우, 이 온수를 이용하는 것으로 하고, 급수 전환 밸브(33)를 b-c 개방으로 하고, 급수는 급수 가열용 열교환기(5)에 의해 가열되고, 급수 가열관(5b), 급수 공급관(5c)을 경유하여 급탕 열교환기(40)에 도입한다.

이와 같이, 저탕 탱크(3)의 온수에 비교하여 온도가 낮은 급수를 저탕 탱크(3) 내의 온수와 열교환시킴으로써, 온수의 열을 급탕에 이용할 수 있다. 저탕 탱크(3) 내의 온수는 열을 빼앗기기 때문에, 재끓임시의 에너지 효율을 향상하는 것이 가능해진다.

또한, 급탕 열교환기(40)에 도입되는 급수 온도가 높아지기 때문에, 급탕 순환 펌프(41)의 회전수를 저감할 수 있어, 소비 전력의 저감이 가능하다.

출탕관(3a)으로부터의 고온수의 사용량을 적게 할 수 있기 때문에, 저탕 열량을 유지하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 실시예 3의 급탕기에서는, 주로, 급탕 열교환기(40)를 이용한 직압 급탕에 의해 저온수가 생성되거나, 방열에 의해, 탱크 내의 온수의 온도 저하가 발생한다.

[실시예 4]

다음으로, 본 발명의 급탕기의 실시예 4에 대해서 설명한다.

실시예 4의 급탕기는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 실시예 3의 저탕 탱크 유닛(1)에 욕조(7)가 접속되고, 욕조(7)에 더운물을 받는 탕받이관(7a)과, 탕받이의 온도 제어를 하는 욕실 혼합 밸브(32)와, 탕받이의 개시, 정지를 제어하는 탕받이 밸브(35)와, 욕조(7) 내의 탕수를 재가열 가능한 재가열 열교환기(4)와, 욕조(7)와 재가열 열교환기(4) 내의 탕수를 순환시키는 욕실 순환 펌프(8)와, 욕조(7) 내의 탕수를 재가열 열교환기(4)에 유도하는 욕실 공급관(4a)과, 재가열 후의 탕의 온도 제어를 하는 순환 조정 밸브(30)와, 재가열 후의 탕을 욕조(7)에 되돌리는 욕실 귀환관(4b)을 구비하고 있다.

탕받이 밸브(35)가 열리면, 급수의 일부는 급수관(5e)으로부터 저탕 탱크(3) 내에 들어가, 저탕 탱크(3) 내의 고온수가 출탕관(3a)으로 압출된다. 급수의 나머지는 급수 분기관(5d)에 도입된다.

욕실 혼합 밸브(32)는 욕실 공급관(4a)에 설치한 욕실 온도 센서(19)가 리모트 컨트롤러(6)에 의해 설정된 온수 온도가 되도록 제어된다.

재가열 열교환기(4)는 저탕 탱크(3) 내의 상부에 설치되어 있다. 재가열시는, 정기적으로 순환 펌프(8)를 운전하여, 욕조(7) 내의 탕수를 욕실 공급관(4a)에 도입하여, 욕실 온도 센서(19)가 리모트 컨트롤러(6)에 의한 욕조 온도의 설정값보다 낮으면, 순환 펌프의 운전을 계속하고, 욕조(7) 내의 탕수를 재가열 열교환기(4)에 도입하여, 저탕 탱크(3) 내의 고온수와 열교환을 행한다. 열교환 후의 온도는 고온이기 때문에, 재가열 온도 센서(18)의 온도와, 욕실 온도 센서(19)에 의해, 욕실 귀환관(4b)의 탕온을 순환 조정 밸브(30)에 의해 조정하고, 욕조(7)에 되돌림으로써 재가열이 가능해진다.

욕실 혼합 밸브(32)는, 욕실 공급관(4a)에 설치한 욕실 온도 센서(19)가 리모트 컨트롤러(6)에 의해 설정된 온수 온도가 되도록 제어된다.

탱크 온도 센서(13)의 온도가 설정 온도(예를 들면 30℃)보다 높을 경우, 저탕 탱크(3) 내의 온수를 이용하는 것으로 하고, 급수 전환 밸브(33)를 b-c 개방으로 하고, 급수는 급수 가열용 열교환기(5)에 의해 가열되고, 급수 가열관(5b), 급수 공급관(5c)을 경유하여 욕실 혼합 밸브(32)에 도입하고, 출탕관(3a)으로부터의 고온수와 혼합하여 더운물을 받는다.

이와 같이, 저탕 탱크(3)의 온수와 비교하여 온도가 낮은 급수를 저탕 탱크(3) 내의 온수와 열교환시킴으로써, 온수의 열을 급탕에 이용할 수 있다. 저탕 탱크(3) 내의 온수는 열을 빼앗기기 때문에, 재끓임시의 에너지 효율을 향상하는 것이 가능해진다.

욕실 혼합 밸브(32)는 욕실 공급관(4a)에 설치한 욕실 온도 센서(19)가 리모트 컨트롤러(6)에 의해 설정된 탕받이 온도가 되도록 제어된다. 욕실 혼합 밸브(32)에서는 수측의 온도가 높으므로, 탕측(출탕관(3a)으로부터의 고온수)의 사용량을 적게 할 수 있기 때문에, 저탕 열량을 유지하는 것이 가능해진다.

재가열의 온도는 욕조수가 40℃ 전후가 되도록 가열하는 것이기 때문에, 재가열에 열이 이용된 온수는, 40℃ 전후의 온수(일반적으로, 중온수라고 불림)가 된다. 이와 같은 중온수는, 급탕에 이용하는 것에는 적당하지 않기 때문에, 이를 급수의 여열에 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 실시예 4의 급탕기에서는, 주로, 재가열 급탕 열교환기(40)를 이용한 직압 급탕 등에 의해 중온수 혹은 저온수가 생성되거나, 방열에 의해 탱크 내의 온수의 온도 저하가 발생한다.

[실시예 5]

다음으로, 본 발명의 급탕기의 실시예 5에 대해서 설명한다. 실시예 5는 탕받이 회로에 급수 가열용 열교환기가 설치되는 것이다.

[실시예 6]

다음으로, 본 발명의 급탕기의 실시예 6에 대해서 설명한다. 실시예 6은 일반 급탕 회로 및 탕받이 회로의 양쪽에 급수 가열용 열교환기가 설치되는 것이다.

도 4에 나타내는 실시예 4, 도 5에 나타내는 실시예 5, 도 6에 나타내는 실시예 6에 의하면, 일반 급탕 회로, 욕조 급탕 회로의 구조가 상이한 어느 실시예에 있어서도, 저탕 탱크 내의 하부에 존재하는 온수나 중온수의 열을 이용하여, 재끓임시의 에너지 효율이 향상 가능한 급탕기를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 급탕기는, 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것이 아니라, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 각종 변경이 가능하다.

예를 들면 본 발명에서는, 급수 전환 밸브(33)(33A, 33B를 포함함)를 혼합비를 조정 가능한 혼합 밸브(급수 가열 혼합 밸브)로 해도 된다.

이와 같이 하면, 끓임 직후 등, 탱크 온도 센서(13, 14)의 온도가 높을(예를 들면 60℃ 이상) 경우, 급수 가열 혼합 밸브(33)의 한쪽은, 급수를 급수 가열용 열교환기(5)로 가열하고, 급수 가열관(5b)으로부터 도입하고, 한쪽은, 급수를 그대로 급수 바이패스관(5a)으로부터 도입하여, 리모트 컨트롤러(6)에 의해 설정된 급탕 온도에 가까운 온도가 되도록, 탱크 온도 센서(10)와의 균형을 이룸으로써 급수 온도 센서(16)의 값을 정하고, 급수 가열 혼합 밸브(33)를 급수 온도 센서(16)의 설정 온도가 되도록을 제어하면 된다. 이에 따라 저탕 탱크(3) 하부에 있는 열을 유효하게 사용하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에서는, 급수 바이패스관(5a), 급수 전환 밸브(33)는 반드시 필요하지 않고, 급수 바이패스관(5a), 급수 전환 밸브(33)를 사용하지 않는 구성으로 하면, 저렴하고, 사용 중에 생성되는 온수의 열을 이용하여, 온수를 줄여, 재끓임시의 에너지 효율이 향상 가능한 급탕기를 제공할 수 있다.

또한, 저탕 탱크(3)의 형태는 밀폐식이어도 개방식이어도 된다. 개방식 저탕 탱크의 실시예를 도 7에 나타낸다. 이 급탕기에 있어서는, 저탕 탱크의 외부에 재가열 열교환기(45)가 배치된다.

이 형태에 있어서도, 탱크 내의 하부에 존재하는 온수나 중온수의 열을 이용하여, 재끓임시의 에너지 효율이 향상 가능한 급탕기를 제공할 수 있다.

상기 실시예에서는, 저탕 탱크 내의 탕수를 가열하기 위한 가열 수단을 히트 펌프 유닛(2)으로서 설명했지만, 이에 한하는 것이 아니라, 전기 히터에 의한 것이어도 된다.

또한, 본 발명에 따른 급탕기가 히트 펌프 급탕기일 경우에, 가열 수단과 탱크가 저탕 탱크 유닛(1)과 히트 펌프 유닛(2)과 같이 각각 별도로 구성되는 것이 아니라, 하나의 유닛으로서 구성되는 것이어도 된다.

또한, 본 발명은 고온수를 급탕에 직접 사용하는 종래의 급탕기 외에, 급수를 가열하기 위한 열매체로서 고온수를 간접적으로 이용하는 급탕기나, 급수를 가열하기 위한 열매체로서 고온수가 아니라 브라인 등을 이용하는 급탕기와 같이, 탱크 내에 저류된 고온의 액체를 급탕에 이용하는 급탕기이면 적용 가능하다.

또한, 저온수가 생성될 경우로서는, 재가열이나, 급탕 열교환기를 이용한 직압 급탕이나, 방열 이외에도, 예를 들면 마루 난방 등의 기능을 구비한 급탕 난방기 등에 있어서 고온수를 난방에 이용했을 경우 등을 생각할 수 있다.

또한, 급수 전환 밸브(33)를 전환하는 온도가 30℃일 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되는 것이 아니라, 전환 온도는 몇 ℃여도 된다.

1 : 저탕 탱크 유닛 2 : 히트 펌프 유닛
3 : 저탕 탱크 4 : 재가열 열교환기
5 : 급수 가열용 열교환기 5a : 급수 바이패스관
5b : 급수 가열관 7 : 욕조
9 : 급탕 마개 10, 13 : 탱크 온도 센서
16 : 급수 온도 센서 31 : 급탕 혼합 밸브
32 : 욕실 혼합 밸브
33 : 급수 전환 밸브(급수 가열 혼합 밸브)
34 : 감압 밸브 40 : 급탕 열교환기

Claims

급수를 고온의 액체로서 저류(貯留)하는 탱크와,
상기 탱크 내에 저류되는 고온의 액체를 생성하기 위한 가열 수단으로서의 히트 펌프와,
상기 탱크 하부의 액체를 취출하여 상기 히트 펌프에 의해 가열한 후에 탱크 상부로 되돌리는 순환 회로와,
급탕 단말에 공급되는 급수를 탱크 내의 하부에 존재하는 액체에 의해 가열하는 급수 가열용 열교환기와,
상기 급수 가열용 열교환기에 상기 급수를 송수(送水)하는 급수관과,
상기 급수 가열용 열교환기에 의한 급수 가열 후의 상기 급수를 송수하는 급수 가열관을 구비하고,
상기 순환 회로는 상기 급수 가열용 열교환기에 의해 열교환된 상기 탱크 하부의 액체를 취출하여 상기 히트 펌프로 공급하고,
상기 급수 가열용 열교환기, 상기 급수관 및 상기 급수 가열관은 상기 탱크 내의 하부에 설치되고,
상기 탱크 내에 저류된 고온의 액체와 상기 급수 가열용 열교환기에 의해 가열된 급수를 혼합하여 급탕하는 것을 특징으로 하는 급탕기.
제1항에 있어서,
급수를 상기 급탕 단말까지 유도하는 급탕 회로가 설치되고,
상기 급탕 회로는, 상기 급수 가열용 열교환기를 통과하는 급수 가열용 경로와, 상기 급수 가열용 열교환기를 바이패스하는 바이패스 경로로 분기하여 설치되고,
상기 급수 가열용 경로 및 상기 바이패스 경로에 대한 급수의 유통 상태를 제어하는 급탕 회로 제어 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 급탕기.
제2항에 있어서,
상기 급수 가열용 열교환기 근방의 액체의 온도를 검지하는 온도 센서가 설치되고,
상기 급탕 회로 제어 기구에 의한 급탕 회로의 제어는, 급수 가열용 열교환기 근방의 액체의 온도에 의거하여 행해지는 것을 특징으로 하는 급탕기.
고온의 액체를 저류하는 탱크와,
상기 탱크 내에 저류되는 고온의 액체를 생성하기 위한 가열 수단을 구비하고,
상기 탱크 내의 하부에는, 급탕 단말에 공급되는 급수를 탱크 내의 하부에 존재하는 액체에 의해 가열하는 급수 가열용 열교환기가 설치되고,
급수를 상기 급탕 단말까지 유도하는 급탕 회로가 설치되고,
상기 급탕 회로는, 상기 급수 가열용 열교환기를 통과하는 급수 가열용 경로와, 상기 급수 가열용 열교환기를 바이패스하는 바이패스 경로로 분기하여 설치되고,
상기 급수 가열용 경로 및 상기 바이패스 경로 중 어느 한쪽의 경로에 급수가 유통되도록 급수의 유통 상태를 제어하는 급탕 회로 제어 기구를 구비하고,
상기 급수 가열용 열교환기 근방의 액체의 온도를 검지하는 온도 센서가 설치되고,
상기 급탕 회로 제어 기구에 의한 급탕 회로의 제어는, 급수 가열용 열교환기 근방의 액체의 온도에 의거하여 행해지는 것을 특징으로 하는 급탕기.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 급탕 회로 제어 기구는, 급수가 상기 급수 가열용 경로를 흐르는 상태와, 바이패스 경로를 흐르는 상태를 전환 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 급탕기.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 급탕 회로 제어 기구는, 상기 급수 가열용 경로를 흐르는 급수와, 바이패스 경로를 흐르는 급수의 유량비를 조정 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 급탕기.