KR101503155B1

KR101503155B1 - 난방 시스템

Info

Publication number: KR101503155B1
Application number: KR1020130111856A
Authority: KR
Inventors: 아키라 스즈키; 요시모토 가니; 가츠야 오시마
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소; 린나이가부시기가이샤
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2015-03-16
Also published as: JP5848220B2; JP2014062697A; KR20140038900A

Abstract

난방 시스템(1)은, 융설 전력을 전원 전력으로 하는 히트 펌프(31)에 의해 가열된 열매를 저장하는 열매 탱크(11)와, 열매를, 버너(44)의 연소 운전에 의해 가열되는 제 1 열교환기(45, 46)와 난방 단말기(5H, 5L)를 경유하여 순환시키는 순환 유로(13)와, 열매 탱크(11)를 바이패스시켜 열매를 흘려보내는 바이패스 유로(24)를 구비한다. 융설 전력의 제공의 중단 등에 의해 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단되는 경우에, 열매를 열매 탱크(11)를 경유시키지 않고, 바이패스 유로(24)를 경유시키도록, 바이패스 유로(24)의 유량 조정 밸브(23)를 제어한다.

Description

난방 시스템{HEATING SYSTEM}

본 발명은 융설(融雪) 전력을 이용하는 난방 시스템에 관한 것이다.

일본국 특허공개 평5-60333호 공보, 일본국 특허공개 제2003-21343호 공보 등에 보여지는 바와 같이, 열원기에 의해 가열되는 온수 등의 열매(熱媒)를, 열매 탱크와, 난방 단말기를 경유하여 순환시키면서, 당해 열매의 열을 난방 단말기에서 방열시키도록 한 난방 시스템이 종래부터 일반적으로 알려져 있다. 이러한 종류의 난방 시스템에서는, 열원기로서, 히트 펌프를 구비하는 것, 혹은, 히트 펌프와 연소식 열원기의 양쪽을 구비하는 것도 알려져 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 평5-60333호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특허공개 제2003-21343호 공보

그런데, 한랭지 등에서는 융설 전력이 제공되고 있다. 이 융설 전력은, 용도가 난방이나 도로 노면의 가열 등의 특정한 용도로 제한된 전력이며, 통상의 가정용 전원 전력 혹은 상용 전원 전력보다도 저가로 제공되고 있다. 따라서, 예를 들면, 융설 전력을 전원 전력으로서 사용하는 히트 펌프에 의해 가열한 열매 탱크의 열매, 혹은, 당해 열매 탱크의 열매와의 열교환에 의해 가열한 열매를 난방용 열매로 해서, 난방 단말기를 경유하여 순환시킴으로써 난방 운전을 행하는 난방 시스템을 제공하는 것을 생각할 수 있다.

한편, 융설 전력은 일반적으로 상시 공급되고 있는 것은 아니고, 하루 중 일정 시간은 공급이 정지된다. 그 상태에서는, 히트 펌프를 운전할 수 없으므로, 열매 탱크 내의 열매를 가열할 수 없다. 이것은, 히트 펌프의 고장이 발생했을 경우에도 마찬가지이다.

또, 외기 온도가 지나치게 낮은 상황에 있어서는, 히트 펌프를 운전해도, 열매 탱크 내의 열매를 충분히 가열할 수 있는 열을 발생시킬 수 없으므로, 열매 탱크 내의 열매를 실질적으로 가열할 수 없다.

상기와 같이 히트 펌프의 운전을 행할 수 없거나, 또는 히트 펌프의 운전을 행해도 열매를 가열할 수 없는 상황, 즉, 히트 펌프의 정상 운전이 불가능해지는 상황이 발생했을 경우에는, 열매 탱크 내의 열매는, 자연 방열 등에 의해, 그 온도가 저하되어 간다. 나아가서는, 당해 열매 탱크 내의 열매의 온도가, 난방 운전을 적절히 행하기 위하여 필요한 온도보다도 낮은 온도까지 저하되게 된다.

이 경우, 난방용 열매를 순환시키는 유로의 도중에 버너의 연소 운전에 의해 가열되는 열교환기를 개재하여 장착함으로써, 난방용 단말기에 난방 운전에 필요한 온도의 난방용 열매를 공급하도록 하는 것은 가능하다.

그런데, 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 상황에서, 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 있는 경우와 마찬가지로, 난방용 열매를, 열매 탱크 또는 열매 탱크의 열매와의 열교환을 행하는 열교환기를 경유시켜서 순환시키도록 하면, 다음과 같은 문제가 있다. 즉, 열매 탱크 또는 당해 열교환기에서 난방용 열매의 헛된 방열(열손실)이 발생한다. 나아가서는, 버너의 연소 운전에 의해 난방용 열매에 가해지는 열이, 헛되이 소비되게 된다는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 배경을 감안하여 이루어진 것이며, 융설 전력을 전원 전력으로서 사용하는 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 상황에서, 난방 운전 중에 있어서의 난방용 열매의 열손실을 저감할 수 있는 난방 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 난방 시스템은, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 융설 전력을 전원 전력으로 해서 운전 가능한 히트 펌프와,

당해 히트 펌프의 운전에 의해 가열된 열매를 저장하는 열매 탱크와,

당해 열매 탱크 내에 저장된 열매인 난방용 열매, 또는 열매 탱크 내에 저장된 열매와의 열교환에 의해 가열된 열매인 난방용 열매를, 버너의 연소에 의해 발생하는 열을 당해 난방용 열매에 전열(傳熱)하는 버너측 열교환기와, 당해 난방용 열매의 열을 방열하는 난방 단말기와, 상기 열매 탱크 또는 당해 열매 탱크 내의 열매와 난방용 열매의 열교환을 행하는 탱크측 열교환기를 경유하여 순환시키는 난방용 열매 순환 유로와,

상기 난방용 열매 순환 유로에 있어서의 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기의 상류부와 하류부를 연이어 통하도록 당해 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기와 병렬로 당해 난방용 열매 순환 유로에 접속된 바이패스 유로와,

상기 난방용 열매 순환 유로에서 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기로 흐르는 난방용 열매의 유량과 당해 난방용 열매 순환 유로로부터 상기 바이패스 유로로 흐르는 난방용 열매의 유량의 비율을 조정 가능하게 당해 난방용 열매 순환 유로 및 바이패스 유로에 접속된 유량 조정 밸브와,

상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 있는지의 여부를 판단하는 히트 펌프 운전 가부 판단 수단을 구비하고 있고,

상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단에 의해 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단되었을 경우에, 난방용 열매 순환 유로에서 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기를 향하여 흘러드는 난방용 열매를, 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기와 상기 바이패스 유로 중 바이패스 유로에만 흘려보내도록 상기 유량 조정 밸브가 제어되는 것을 특징으로 한다(제 1 발명).

또한, 본 발명에 있어서, 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없다는 것은, 전원 전력이 공급되지 않는 등의 이유에 의해 히트 펌프의 운전 자체를 행할 수 없거나, 혹은, 히트 펌프의 운전 자체는 행할 수 있어도, 난방용 열매를 가열할 수 없다는 것을 의미한다.

상기 제 1 발명에 따르면, 상기 열매 탱크에 저장되는 열매는, 상기 융설 전력을 전원 전력으로 해서 운전 가능한 히트 펌프에 의해 가열된다. 이로 인해, 당해 열매 탱크 내의 열매는, 융설 전력을 에너지원으로 해서 히트 펌프에 의해 발생한 열을 축열(蓄熱)한다.

그리고, 열매 탱크 내에 저장된 열매인 난방용 열매, 또는 열매 탱크 내에 저장된 열매와의 열교환에 의해 가열된 열매인 난방용 열매를, 상기 난방용 열매 순환 유로에서, 상기 난방 단말기를 경유시켜 순환시킴으로써, 당해 난방 단말기에 의한 난방 운전을 행하는 것이 가능하다.

또한, 상기 난방용 열매 순환 유로에서 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기로 흐르는 난방용 열매의 유량과 당해 난방용 열매 순환 유로로부터 상기 바이패스 유로로 흐르는 난방용 열매의 유량의 비율을 상기 유량 조정 밸브에 의해 조정함으로써, 바이패스 유로의 하류측에서 난방용 열매 순환 유로로 흘려보내는 난방용 열매의 온도를 조정하는 것도 가능하다.

또, 난방용 열매 순환 유로는, 버너의 연소에 의해 발생하는 열을 당해 난방용 열매에 전열하는 버너측 열교환기도 경유하는 유로이다. 이로 인해, 열매 탱크측으로부터 난방 단말기측으로 공급되는 난방용 열매의 온도가, 난방 단말기의 운전을 위하여 요구되는 난방용 열매의 온도보다도 낮은 경우 등에 있어서는, 당해 난방용 열매 순환 유로를 흐르는 난방용 열매를 더욱 가열한 후, 난방 단말기에 공급하는 것도 가능하다.

한편, 상기 융설 전력의 제공이 중단되는 등의 이유에 의해, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없어지는 경우가 있다. 이 경우, 상기 열매 탱크 내의 열매가 가열되지 않게 되므로, 당해 열매의 온도가 자연 방열 등에 의해 저하한다.

이로 인해, 난방용 열매 순환 유로에서, 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기를 경유시켜 난방용 열매를 계속 흘려보내면, 상기 버너의 연소 운전을 행해도, 당해 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기에서의 난방용 열매의 방열이 발생하기 쉬워진다.

그런데, 제 1 발명에서는, 상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단에 의해 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단되었을 경우에, 난방용 열매 순환 유로에서 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기를 향하여 흘러드는 난방용 열매를, 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기와 상기 바이패스 유로 중 바이패스 유로에만 흘려보내도록 상기 유량 조정 밸브가 제어된다.

이로 인해, 난방용 열매는, 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기를 유통하지 않게 된다. 그 결과, 열매 탱크 내의 열매의 온도가 난방용 열매의 온도보다도 낮은 온도로 저하해도, 당해 난방용 열매의 방열이 저감되게 된다.

따라서, 제 1 발명의 난방 시스템에 따르면, 융설 전력을 전원 전력으로서 사용하는 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 상황에서, 난방 운전 중에 있어서의 난방용 열매의 열손실을 저감할 수 있다.

상기 융설 전력은, 일반적으로, 하루 중 어느 시간대에 제공이 중단되는지를 나타내는 스케줄이 미리 정해져 있다. 그리고, 당해 융설 전력의 제공이 중단되는 시간대에는, 히트 펌프의 운전을 행할 수 없어진다.

따라서, 제 1 발명에서는, 상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단은, 예를 들면, 상기 융설 전력의 미리 정해진 제공 스케줄에 의거하여, 적어도, 당해 융설 전력의 제공이 중단되는 시간대인 융설 전력 중단 시간대, 또는 당해 융설 전력 중단 시간대 중 당해 융설 전력 중단 시간대의 개시 직후의 소정 기간을 제외한 시간대에, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단한다(제 2 발명).

이 제 2 발명에 따르면, 융설 전력의 제공의 중단에 의해, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없어지는 상황에서, 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기에서 난방용 열매의 열손실이 발생하는 것을 적절히 방지할 수 있다.

또한, 융설 전력 중단 시간대의 개시 직후에는, 히트 펌프의 운전이 행해지지 않아도, 열매 탱크 내의 열매의 온도는, 당해 융설 전력 중단 시간대의 개시 전 기간에서의 히트 펌프의 운전에 의해, 통상, 충분히 높은 온도로 유지되어 있다. 따라서, 상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단은, 융설 전력 중단 시간대 중 당해 융설 전력 중단 시간대의 개시 직후의 소정 기간을 제외한 시간대에, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하도록 해도 좋다.

이와 같이 함으로써, 융설 전력 중단 시간대의 개시 직후의 소정 기간에는, 난방용 열매를, 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기를 경유시켜 순환시킬 수 있다. 이로 인해, 융설 전력 중단 시간대의 개시 전에 열매 탱크 내의 열매에 축적되어 있던 열을 난방 운전에 유효하게 활용할 수 있다.

이러한 제 2 발명에서는, 상기 소정 기간은, 일례로서 융설 전력 중단 시간대의 개시 시로부터 기정(旣定)의 시간이 경과하기까지의 기간(해당 시간 내의 기간에는, 열매 탱크 내의 열매의 온도가, 난방 운전에 필요한 난방용 열매의 온도보다도 높은 온도로 유지될 것으로 예측되는 기간)이어도 좋다.

혹은, 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기로부터 난방용 열매 순환 유로에 공급되는 난방용 열매의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 더 구비한 경우에는, 다음과 같이 해도 좋다. 즉, 상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단은, 상기 융설 전력 중단 시간대의 개시 후, 상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 온도가 미리 정해진 소정 온도로 저하하기까지의 기간을 상기 소정 기간으로 해서, 상기 융설 전력 중단 시간대 중 당해 소정 기간을 제외한 시간대에, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하도록 해도 좋다(제 3 발명).

이 제 3 발명에 따르면, 융설 전력의 제공 중단에 의해, 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 상황에서, 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기에서의 난방용 열매의 열손실의 발생을 방지하면서, 융설 전력 중단 시간대의 개시 전에 열매 탱크 내의 열매에 축적되어 있는 열을 극력 유효하게 활용할 수 있다.

또한, 제 3 발명에 있어서의 상기 소정 온도는, 난방 단말기의 난방 운전에 필요한 난방용 열매의 온도 이상의 온도로 설정해 두는 것이 효과적이다.

또, 상기 제 2 발명에 있어서, 상기 유량 조정 밸브는, 상기 융설 전력을 전원 전력으로 해서 동작 가능한 밸브이어도 좋다. 이 경우, 융설 전력의 제공이 중단되면, 상기 유량 조정 밸브를 작동시킬 수 없어진다.

따라서, 이 경우에는, 상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단은, 상기 융설 전력 중단 시간대와, 당해 융설 전력 중단 시간대의 개시 직전의 기간에 있어서, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하는 것이 바람직하다(제 4 발명).

이 제 4 발명에 따르면, 융설 전력 중단 시간대가 실제로 개시되기 전에, 히트 펌프 운전 가부 판단 수단에 의해 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단된다. 이로 인해, 융설 전력이 제공되고 있는 상태에서, 난방용 열매 순환 유로에서 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기를 향하여 흘러드는 난방용 열매를, 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기와 상기 바이패스 유로 중 바이패스 유로에만 흘려보내도록 상기 유량 조정 밸브를 제어할 수 있다.

이로 인해, 융설 전력 중단 시간대가 실제로 개시되어, 유량 조정 밸브를 융설 전력에 의해 작동시킬 수 없어져도, 당해 유량 조정 밸브를 작동시키기 위한 보조 전원 등을 필요로 하지 않아, 당해 융설 전력 중단 시간대에 있어서, 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기와 상기 바이패스 유로 중 바이패스 유로에만 난방용 열매를 흘려보내도록 할 수 있다.

따라서, 융설 전력 중단 시간대에 있어서, 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기에서 난방용 열매의 열손실이 발생하는 것을, 융설 전력을 전원 전력으로서 이용하는 유량 조정 밸브를 구비하는 난방 시스템에서도 방지하도록 할 수 있다.

또, 상기 제 1∼제 4 발명에 있어서, 융설 전력이 제공되고 있어도, 히트 펌프의 고장이 발생했을 경우에는, 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없다. 또, 히트 펌프에 공급되는 외기(外氣)의 온도가 지나치게 낮은 경우에는, 히트 펌프의 운전을 행해도 열매 탱크 내의 열매를 실질적으로 가열할 수 없으므로, 당해 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없다.

따라서, 상기 제1∼제 4 발명에서는, 상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단은, 또한, 상기 히트 펌프의 고장이 발생했을 경우, 또는 상기 히트 펌프에 공급되는 외기의 온도가 미리 정한 소정 온도보다도 낮은 경우에도, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하도록 해도 좋다(제 5 발명).

이 제 5 발명에 따르면, 히트 펌프의 고장에 의해, 당해 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 경우, 혹은, 외기의 온도가 지나치게 낮아, 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 경우에도, 융설 전력의 제공이 중단된 경우와 마찬가지로, 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기와 상기 바이패스 유로 중 바이패스 유로에만 난방용 열매를 흘려보내도록 할 수 있다.

따라서, 히트 펌프의 고장에 의해, 당해 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 경우, 혹은, 외기의 온도가 지나치게 낮아, 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 경우에도, 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기에서 난방용 열매의 열손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 난방 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면
도 2는 도 1의 난방 시스템의 제어에 관한 구성을 나타내는 블록도
도 3은 제 1 실시형태에 있어서의 난방 시스템의 작동을 설명하기 위한 플로차트
도 4는 제 2 실시형태에 있어서의 난방 시스템의 작동을 설명하기 위한 플로차트
도 5는 각 실시형태에 있어서의 난방 시스템의 저탕(貯湯) 탱크 유닛의 다른 구성예를 나타내는 도면

[제 1 실시형태]

본 발명의 제 1 실시형태를 도 1∼도 3을 참조하여 설명한다. 도 1을 참조해서, 본 실시형태의 난방 시스템(1)은, 난방용 열매로서의 온수를 저장하는 저탕 탱크(11)가 탑재된 저탕 탱크 유닛(2)과, 온수 가열용의 제 1 열원기로서의 히트 펌프(31)가 탑재된 히트 펌프 유닛(3)과, 온수 가열용의 제 2 열원기로서의 연소식 열원기(41)가 탑재된 연소식 열원기 유닛(4)과, 1개 이상의 난방 단말기를 포함하는 난방 단말 유닛(5)과, 욕실에 설치되는 욕조(6)를 구비한다.

저탕 탱크 유닛(2)에 탑재된 저탕 탱크(11)는, 본 발명에 있어서의 열매 탱크에 상당한다. 이 저탕 탱크(11)에는, 당해 저탕 탱크(11) 내의 온수(난방용 열매)를 외부의 히트 펌프(31)의 응축기(35)(상세는 후술함)를 경유하여 순환시키기 위한 축열용 온수 순환 유로(12)와, 저탕 탱크(11) 내의 온수를 연소식 열원기 유닛(4) 및 난방 단말 유닛(5)을 경유하여 순환시키기 위한 난방용 온수 순환 유로(13)가 접속되어 있다.

또, 저탕 탱크(11)에는, 그 높이 방향(상하 방향)으로 간격을 가지는 복수(도시한 예에서는 3개)의 높이 위치에, 각 높이 위치에서의 저탕 탱크(11) 내의 온수의 온도를 검출하는 온도 센서(14a, 14b, 14c)가 장착되어 있다.

축열용 온수 순환 유로(12)는, 저탕 탱크(11)로부터 히트 펌프(31)의 응축기(35)에 온수를 공급하기 위한 유로인 축열용 온수 왕로(往路, 12a)와, 당해 응축기(35)로부터 저탕 탱크(11)로 온수를 환류시키기 위한 유로인 축열용 온수 복로(復路, 12b)를 구비한다.

축열용 온수 왕로(12a)의 상류단이 저탕 탱크(11)의 하부에 접속되고, 축열용 온수 왕로(12a)의 하류단이 응축기(35)에 접속되어 있다. 그리고, 축열용 온수 왕로(12a)에는, 역류 방지 밸브(15)와, 저탕 탱크(11)로부터 유출하는 온수의 온도를 축열용 온수 왕로(12a)의 상류부에서 검출하는 온도 센서(16)와, 수동식의 개폐 밸브(17)와, 축열용 온수 왕로(12a)의 상류측으로부터 하류측을 향한 온수의 흐름을 발생시키는 축열용 순환 펌프(18)와, 히트 펌프(31)의 응축기(35)로 유입되는 온수의 온도를 축열용 온수 왕로(12a)의 하류부에서 검출하는 온도 센서(19)가 장착되어 있다.

이 경우, 본 실시형태의 예에서는, 역류 방지 밸브(15) 및 온도 센서(16)는 저탕 탱크 유닛(2) 내에 배치되어 있다. 축열용 순환 펌프(18) 및 온도 센서(19)는 히트 펌프 유닛(3) 내에 배치되어 있다. 개폐 밸브(17)는 저탕 탱크 유닛(2)과 히트 펌프 유닛(3)의 사이에 배치되어 있다.

축열용 온수 복로(12b)의 상류단이 히트 펌프(31)의 응축기(35)에 접속되고, 축열용 온수 복로(12b)의 하류단이 저탕 탱크(11)의 상부에 접속되어 있다. 그리고, 축열용 온수 복로(12b)에는, 응축기(35)로부터 유출하는 온수의 온도를 축열용 온수 복로(12b)의 상류부에서 검출하는 온도 센서(20)와, 수동식의 개폐 밸브(21)와, 저탕 탱크(11)로 유입되는 온수의 온도를 축열용 온수 복로(12b)의 하류부에서 검출하는 온도 센서(22)가 장착되어 있다.

이 경우, 본 실시형태의 예에서는, 온도 센서(20)는 히트 펌프 유닛(3) 내에 배치되어 있다. 온도 센서(22)는 저탕 탱크 유닛(2) 내에 배치되어 있다. 개폐 밸브(21)는 저탕 탱크 유닛(2)과 히트 펌프 유닛(3)의 사이에 배치되어 있다.

난방용 온수 순환 유로(13)는, 저탕 탱크(11)로부터 난방 단말 유닛(5)으로 온수를 공급하기 위한 유로인 난방용 온수 왕로(13a)와, 난방 단말 유닛(5)으로부터 저탕 탱크(11)로 온수를 환류시키기 위한 유로인 난방용 온수 복로(13b)를 구비한다.

난방용 온수 왕로(13a)의 상류단이 상기 축열용 온수 복로(12b)의 하류 단부(온도 센서(22)보다도 하류측의 부분)에 합류되어 있다. 따라서, 난방용 온수 왕로(13a)의 상류단은, 축열용 온수 복로(12b)의 하류 단부를 통해서 저탕 탱크(11)의 상부에 접속되어 있다.

난방용 온수 복로(13b)의 하류단이 저탕 탱크(11)의 하부에 접속되어 있다. 또, 난방용 온수 복로(13b)의 하류부에는, 저탕 탱크 유닛(2) 내에 설치된 혼합 밸브(23)가 장착되어 있다.

또한, 난방용 온수 복로(13b)의 하류부와, 난방용 온수 왕로(13a)의 상류부를, 저탕 탱크(11) 내를 경유시키지 않고, 혼합 밸브(23)를 통해서 연이어 통하게 하는 바이패스 유로(24)가, 저탕 탱크(11)와 병렬로 난방용 온수 순환 유로(13)에 접속되어 있다.

상기 혼합 밸브(23)는, 본 발명에 있어서의 유량 조정 밸브에 상당하는 것이다. 이 혼합 밸브(23)는, 본 실시형태에서는, 2개의 출구 포트를 가지고 있다. 그리고, 혼합 밸브(23)는, 입구 포트로부터 유입된 온수 중, 2개의 출구 포트 중 한쪽의 출구 포트로부터 유출시키는 온수의 유량과, 다른 쪽의 출구 포트로부터 유출시키는 온수의 유량의 비율을 가변적으로 제어 가능한 밸브이다.

그리고, 혼합 밸브(23)는, 그 입구 포트가 난방용 온수 복로(13b)의 상류측에 연이어 통하고, 한쪽의 출구 포트가 난방용 온수 복로(13b)의 하류측에 연이어 통하도록, 당해 난방용 온수 복로(13b)에 개재하여 장착되어 있다. 또한, 혼합 밸브(23)는, 다른 쪽의 출구 포트가, 바이패스 유로(24)를 통해서 난방용 온수 왕로(13a)의 상류부에 연이어 통하도록 당해 바이패스 유로(24)에 접속되어 있다.

따라서, 혼합 밸브(23)의 제어에 의해, 난방용 온수 복로(13b)에서 저탕 탱크 유닛(2)으로 되돌아온 온수의 일부 또는 전부를, 혼합 밸브(23)로부터 저탕 탱크(11)를 경유시키지 않고(바이패스 유로(24)를 경유시켜), 난방용 온수 왕로(13a)로 환류시키는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 혼합 밸브(23)는, 바이패스 유로(24)와 난방용 온수 왕로(13a)의 접속 개소에 개재하여 장착되어 있어도 좋다.

이후의 설명에서는, 혼합 밸브(23)의 입구 포트로 유입되는 온수의 전부가, 하류측의 난방용 온수 복로(13b)에 연이어 통하는 한쪽의 출구 포트로부터 유출하는 동작 상태(바이패스 유로(24)측의 출구 포트가 완전 폐색, 저탕 탱크(11)측의 출구 포트가 완전 개방으로 되는 동작 상태)를, 혼합 밸브(23)의 바이패스 OFF 상태, 혼합 밸브(23)의 입구 포트로 유입되는 온수의 전부가, 바이패스 유로(24)에 연이어 통하는 다른 쪽의 출구 포트로부터 유출하는 동작 상태(바이패스 유로(24)측의 출구 포트가 완전 개방, 저탕 탱크(11)측의 출구 포트가 완전 폐색으로 되는 동작 상태)를 혼합 밸브(23)의 바이패스 ON 상태, 혼합 밸브(23)의 입구 포트로 유입되는 온수의 일부가 양쪽의 출구 포트의 각각으로부터 유출하는 상태를 혼합 밸브(23)의 바이패스 중간 상태라 한다.

또, 난방용 온수 왕로(13a)에는, 저탕 탱크 유닛(2) 내에 2개의 온도 센서(25, 26)가 장착되어 있다. 또, 난방용 온수 복로(13b)에는, 저탕 탱크 유닛(2) 내에 1개의 온도 센서(27)가 장착되어 있다.

온도 센서(25)는, 저탕 탱크(11)(또는 축열용 온수 복로(12b))로부터 난방용 온수 왕로(13a)로 유입되는 온수의 온도를 검출하는 센서이며, 난방용 온수 왕로(13a) 중, 바이패스 유로(24)의 합류 개소보다도 상류측의 부분에 장착되어 있다.

온도 센서(26)는, 저탕 탱크 유닛(2)으로부터 난방 단말 유닛(5)측으로 송출되는 온수의 온도를 검출하는 센서이며, 난방용 온수 왕로(13a) 중, 바이패스 유로(24)의 합류 개소보다도 하류측의 부분에 장착되어 있다. 이 온도 센서(26)의 검출 온도는, 혼합 밸브(23)의 바이패스 OFF 상태에서는, 온도 센서(25)의 검출 온도에 일치 혹은 거의 일치한다.

한편, 혼합 밸브(23)의 바이패스 ON 상태 또는 바이패스 중간 상태에서는, 온도 센서(26)의 검출 온도는, 저탕 탱크(11)(또는 축열용 온수 복로(12b))로부터 난방용 온수 왕로(13a)로 유입되는 온수에, 저탕 탱크 유닛(2)에 난방 단말 유닛(5)측으로부터 되돌아온 온수의 전부 또는 일부를 혼합시킨 후의 온수의 온도(온도 센서(25)의 검출 온도보다도 낮은 온도)로 된다.

난방용 온수 복로(13b)에 장착된 온도 센서(27)는, 저탕 탱크 유닛(2)에 난방 단말 유닛(5)측으로부터 되돌아온 온수의 온도를 검출하는 센서이며, 난방용 온수 복로(13b) 중, 혼합 밸브(23)의 상류측의 부분에 장착되어 있다.

히트 펌프 유닛(3)은, 옥외에 설치되는 유닛이다. 이 히트 펌프 유닛(3)에 탑재된 히트 펌프(31)는, 저탕 탱크 유닛(2)의 저탕 탱크(11) 내의 온수를 가열하기 위한 열원기이다.

히트 펌프(31)는, 공지의 구조의 것이며, 하이드로플루오로카본(HFC) 등의 대체 프레온, 혹은, 이산화탄소 등의 냉매를 순환시키는 냉매 순환 유로(32)와, 이 냉매 순환 유로(32)에 장착된 증발기(33), 압축기(34), 응축기(35), 및 팽창 기구(36)와, 증발기(33)에 외기(공기)를 공급하는 회전 팬(37)을 가진다.

증발기(33)는, 냉매 순환 유로(32)를 흐르는 냉매와, 회전 팬(37)의 회전에 의해 공급되는 외기(공기)의 열교환을 행한다.

압축기(34)는, 증발기(33)로부터 공급되는 냉매를 압축함으로써, 고온·고압의 냉매를 생성한다.

응축기(35)는, 상기한 바와 같이 축열용 온수 왕로(12a)의 하류단과 축열용 온수 복로(12b)의 상류단이 접속되어 있다. 이것에 의해, 축열용 온수 순환 유로(12)에 개재하여 장착되어 있다.

그리고, 응축기(35)는, 압축기(34)로부터 공급되는 고온·고압의 냉매와, 축열용 순환 펌프(18)의 작동에 의해 축열용 온수 왕로(12a)를 통해서 저탕 탱크(11)로부터 공급되는 온수의 열교환을 행함으로써, 당해 온수를 가열한다. 또한 응축기(35)는 가열한 온수를 축열용 온수 복로(12b)를 통해서 저탕 탱크(11)로 환류시킨다.

팽창 기구(36)는, 팽창 밸브 등에 의해 구성되며, 응축기(35)로부터 공급되는 방열 후의 냉매를 단열 팽창시킴으로써 더욱 냉각한다. 그리고, 팽창 기구(36)는, 그 냉각 후의 냉매를 증발기(33)에 송출한다.

이상의 증발기(33), 압축기(34), 응축기(35), 및 팽창 기구(36)의 작동에 의해, 응축기(35)에 저탕 탱크(11)로부터 공급되는 온수가 가열된다. 또한, 그 가열 후의 온수가 저탕 탱크(11)로 되돌아간다. 이것에 의해, 저탕 탱크(11) 내의 온수가 가열되고, 당해 온수의 축열이 이루어진다.

난방 단말 유닛(5)은, 본 실시형태에서는, 운전에 필요한 온수 온도가 비교적 높은 고온측 난방 단말기(5H)와, 운전에 필요한 온수 온도가 고온측 난방 단말기(5H)보다도 낮은 저온측 난방 단말기(5L)를 구비한다.

고온측 난방 단말기(5H)는, 예를 들면 욕실 난방 장치 등이며, 당해 고온측 난방 단말기(5H)에서 요구되는 온수 온도는, 예를 들면 80℃정도이다. 또, 저온측 난방 단말기(5L)는, 예를 들면 바닥 난방 장치 등이며, 당해 저온측 난방 단말기(5L)에서 요구되는 온수 온도는, 예를 들면 60℃정도이다.

이러한 고온측 난방 단말기(5H) 및 저온측 난방 단말기(5L)는, 연소식 열원기 유닛(4)으로부터 온수가 공급되도록, 각각, 후술하는 온수 유로(42H, 42L)에 접속되어 있다. 또한, 고온측 난방 단말기(5H) 및 저온측 난방 단말기(5L)는, 각각에서 방열된 온수를, 저탕 탱크 유닛(2)으로 환류시키도록, 상기 난방용 온수 복로(13b)의 상류단에 병렬로 접속되어 있다.

또한, 고온측 난방 단말기(5H) 및 저온측 난방 단말기(5L)의 각각의 운전 정지 상태에서는, 연소식 열원기 유닛(4)으로부터의 온수의 유입이 도시하지 않는 밸브에 의해 차단되게 되어 있다.

보충하면, 도 1에서는, 고온측 난방 단말기(5H)와 저온측 난방 단말기(5L)를, 각각 1개씩 대표적으로 기재했지만, 고온측 난방 단말기(5H)와 저온측 난방 단말기(5L) 중 한쪽만이, 난방 시스템(1)에 구비되어 있어도 좋다.

또, 고온측 난방 단말기(5H) 또는 저온측 난방 단말기(5L)가, 난방 시스템(1)에 복수 대 구비되어 있어도 좋다. 복수 대의 고온측 난방 단말기(5H)는, 상류측의 후술하는 온수 유로(42H)에 병렬로 접속된다. 마찬가지로, 복수 대의 저온측 난방 단말기(5L)는, 상류측의 후술하는 온수 유로(42L)에 병렬로 접속된다.

연소식 열원기 유닛(4)은, 연소식 열원기(41)와, 난방용 온수 유로(42)와, 재가열용 온수 유로(43)를 구비한다. 난방용 온수 유로(42)는, 난방용 온수 왕로(13a)에서 보내진 온수를 필요에 따라 가열해서, 난방 단말 유닛(5)에 공급하기 위한 유로이다. 당해 난방용 온수 유로(42)는, 난방용 온수 왕로(13a)의 하류측에 연속한다. 재가열용 온수 유로(43)는, 난방용 온수 유로(42)에서 가열된 온수의 일부의 열량을 이용해서, 욕조(6) 내의 목욕물의 재가열을 행하기 위한 유로이다. 이후의 설명에서는, 상기 난방용 온수 왕로(13a)를 난방용 온수 상류 왕로(13a), 상기 난방용 온수 유로(42)를 난방용 온수 하류 왕로(42)라 한다.

연소식 열원기(41)는, 연료를 연소시키는 버너(44)와, 버너(44)의 연소 운전에 의해서 발생하는 열에 의해 온수를 가열하는 열교환기(45, 46)를 구비한다.

버너(44)에서 연소시키는 연료는, 예를 들면 도시가스, LP가스 등의 연료 가스이다. 버너(44)의 연소 운전 시에는, 도시를 생략하는 전자 개폐 밸브나 비례 밸브 등을 구비하는 연료 공급 기구를 통해서 연료 가스가 버너(44)에 공급된다. 또, 연소용 공기가 도시하지 않는 팬에 의해 버너(44)에 공급된다. 그리고, 버너(44)에 공급된 연료 가스에, 도시하지 않는 이그나이터 등의 아크 점화기에 의해 점화함으로써, 버너(44)의 연소 운전이 행해진다.

또한, 버너(44)의 연소 운전에 관한 연료 공급 기구 등의 구성은, 공지의 것이면 좋다. 또, 버너(44)는, 연료 가스에 한하지 않고, 등유 등의 액체 연료를 연소시키는 것이어도 좋다.

열교환기(45, 46)는, 본 발명에 있어서의 버너측 열교환기에 상당하는 것이다. 본 실시형태에서는, 열교환기(45, 46)는, 주(主) 열교환기(45) 및 보조 열교환기(46)의 2개의 열교환기에 의해 구성된다. 주 열교환기(45)는, 버너(44)의 연소 배기로부터 현열(顯熱)을 흡열하고, 그 현열에 의해 온수를 가열하는 현열 흡열형의 열교환기이다. 또, 보조 열교환기(46)는, 주 열교환기(45)를 통과한 연소 배기 중의 수증기가 응축할 때의 잠열을 흡열하고, 그 잠열에 의해 온수를 가열하는 잠열 흡열형의 보조적인 열교환기이다.

또한, 연소식 열원기(41)는, 본 발명에 있어서의 버너측 열교환기에 상당하는 것으로서, 주 열교환기(45) 및 보조 열교환기(46) 중 주 열교환기(45)만을 구비하는 것이어도 좋다.

난방용 온수 하류 왕로(42)의 상류단이 난방용 온수 상류 왕로(13a)의 하류단에 연이어 통해 있다. 이로 인해, 당해 난방용 온수 상류 왕로(13a)를 흘러온 온수가 난방용 온수 하류 왕로(42)로 유입되게 되어 있다.

또한, 난방용 온수 하류 왕로(42)의 상류단은, 고온의 온수의 체적 증가분을 흡수하는 팽창 탱크(47)에도 접속되어 있다.

난방용 온수 하류 왕로(42)는, 연소식 열원기 유닛(4) 내에서, 연소식 열원기(41)의 보조 열교환기(46)를 경유하도록 배관되어 있다. 또한, 난방용 온수 하류 왕로(42)는, 당해 보조 열교환기(46)의 하류측에서, 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)와, 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)로 분류되어 있다.

고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)는, 난방 단말 유닛(5)의 고온측 난방 단말기(5H)에 온수를 공급하기 위한 온수 유로이다. 이 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)는, 연소식 열원기(41)의 주 열교환기(45)를 경유하도록 배관되어 있다. 그리고, 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)의 하류단에 고온측 난방 단말기(5H)가 접속된다.

저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)는, 난방 단말 유닛(5)의 저온측 난방 단말기(5L)에 온수를 공급하기 위한 온수 유로이다. 이 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)는, 주 열교환기(45)를 경유하지 않고 배관되어 있다. 그리고, 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)의 하류단에 저온측 난방 단말기(5L)가 접속된다.

난방용 온수 하류 왕로(42)에는, 당해 난방용 온수 하류 왕로(42)를 흐르는 온수의 압력을 검출하는 압력계(51)와, 당해 온수 중의 에어 포켓(air pocket)을 검출하는 에어 포켓 검출부(52)와, 난방용 온수 하류 왕로(42)의 상류측으로부터 하류측을 향하는 온수의 흐름을 발생시키는 난방용 순환 펌프(53)가, 난방용 온수 하류 왕로(42)의 상류단으로부터 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H) 및 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)로의 분류 개소까지의 구간 내에 장착되어 있다.

본 실시형태의 예에서는, 압력계(51)는, 보조 열교환기(46)의 상류측에 배치되어 있다. 에어 포켓 검출부(52)는, 보조 열교환기(46)의 하류측에 배치되어 있다. 난방용 순환 펌프(53)는, 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H) 및 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)로의 분류 개소 부근의 위치에 배치되어 있다.

또, 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)에는, 그 상류측의 기간(基幹)의 난방용 온수 하류 왕로(42)로부터 당해 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)로 유입되는 온수의 온도를 검출하는 온도 센서(54)와, 주 열교환기(45)로부터 유출하는 온수의 온도를 검출하는 온도 센서(55)가 장착되어 있다.

본 실시형태의 예에서는, 온도 센서(54)는 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)의 상류단 근방의 위치에 배치되어 있다. 온도 센서(55)는 주 열교환기(45)의 근방에서 당해 주 열교환기(45)의 하류측에 배치되어 있다.

또한, 온도 센서(54)가 검출하는 온도는, 환언하면, 고온측 난방 단말기(5H)에 공급되는 온수의 온도이다. 또, 온도 센서(55)가 검출하는 온도는, 환언하면, 저온측 난방 단말기(5L)에 공급되는 온수의 온도이다.

보충하면, 상기 난방용 온수 순환 유로(13)(난방용 온수 상류 왕로(13a) 및 난방용 온수 복로(13b)), 난방용 온수 하류 왕로(42), 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H) 및 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)는, 본 발명에 있어서의 난방용 열매 순환 유로를 구성하는 것이다.

재가열용 온수 유로(43)는, 주 열교환기(45)의 하류측에서 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)로부터 분기되어, 기간의 난방용 온수 하류 왕로(42H)의 상류부(보조 열교환기(46)보다도 상류측의 부분)에 하류단이 합류된 온수 유로이다. 이 재가열용 온수 유로(43)는, 그곳을 흐르는 온수와 욕조(6) 내의 목욕물 사이의 열교환을 행하는 액(液)-액식(液式)의 열교환기(56)를 경유해서 배관되어 있다. 그리고, 재가열용 온수 유로(43)에는, 열교환기(56)의 상류측의 개소에, 재가열용 온수 유로(43)를 흐르는 온수의 유량을 제어하기 위한 유량 제어 밸브(57)가 장착되어 있다. 당해 유량 제어 밸브(57)는, 욕조(6) 내의 목욕물의 재가열 운전 시에 개방되며, 재가열 운전을 행하지 않는 상태에서는 폐색되는 제어 밸브이다.

한편, 욕조(6)에는, 욕조(6) 내의 목욕물을 열교환기(56)를 경유시켜 순환시키도록 배관된 욕조측 순환 유로(58)가 접속되어 있다. 욕조측 순환 유로(58) 중, 욕조(6)로부터 열교환기(56)를 향하는 유로 부분에는, 욕조(6)측으로부터 열교환기(56)를 향하는 목욕물의 흐름을 발생시키는 욕실용 순환 펌프(59)와, 욕조(6) 내의 목욕물의 수위를 수압에 의해 검출하는 수위 센서(60)와, 욕조측 순환 유로(58)에서의 목욕물의 흐름의 유무를 검지하는 수류 스위치(61)가 장착되어 있다.

또, 욕조측 순환 유로(58) 중, 열교환기(56)로부터 욕조(6)를 향하는 유로 부분에는, 욕조(6)에 열교환기(56)로부터 공급되는 목욕물의 온도를 검출하는 온도 센서(62)가 장착되어 있다.

또한, 본 실시형태의 난방 시스템(1)에 있어서의 연소식 열원기 유닛(4)에는, 도시하지 않은 연소식의 급탕 장치(버너의 연소에 의해 발생하는 열에 의해 열교환기를 통해서 수돗물 등의 물을 가열하여, 출탕(出湯)하는 장치)도 구비되어 있다. 그리고, 욕실용 순환 펌프(59)에는, 당해 급탕 장치로부터 공급되는 목욕물이 목욕물 채움용 급탕로(63)를 통해서 공급된다. 또한 욕실용 순환 펌프(59)에 공급된 목욕물은, 당해 욕실용 순환 펌프(59)로부터 욕조측 순환 유로(58)를 통해서 욕조(6)에 공급되게 되어 있다. 이것에 의해, 욕조(6)의 목욕물 채움이 이루어지게 되어 있다.

본 실시형태의 난방 시스템(1)에서는, 저탕 탱크 유닛(2), 히트 펌프 유닛(3) 및 연소식 열원기 유닛(4)에는, 각각 전자 회로 유닛(72, 73, 74)이 탑재되어 있다.

각 전자 회로 유닛(72, 73, 74)은, 상세한 도시는 생략하지만, 제어 회로부와 전원 회로부를 포함하고 있다. 각각의 제어 회로부는, CPU, RAM, ROM 등에 의해 구성되는 회로부이며, 상호 통신 가능하게 되어 있다.

그리고, 저탕 탱크 유닛(2)의 전자 회로 유닛(72)의 제어 회로부는, 저탕 탱크 유닛(2)에 구비된 온도 센서(14a, 14b, 14c, 22, 25, 26, 27)의 검출 데이터, 혹은, 히트 펌프 유닛(3) 또는 연소식 열원기 유닛(4)의 제어 회로부로부터 부여된 통신 데이터 등에 의거하여, 프로그램 처리를 실행함으로써, 혼합 밸브(23)의 작동을 제어한다.

이 경우, 본 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전자 회로 유닛(72)의 제어 회로부(82)는, 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해 실현되는 기능으로서, 본 발명에 있어서의 히트 펌프 운전 가부 판단 수단으로서 기능하는 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)를 구비하고 있다.

또, 히트 펌프 유닛(3)의 전자 회로 유닛(73)의 제어 회로부는, 히트 펌프 유닛(3)에 구비된 온도 센서(19, 20)의 검출 데이터, 혹은, 저탕 탱크 유닛(2) 또는 연소식 열원기 유닛(4)의 제어 회로부로부터 부여된 통신 데이터 등에 의거하여, 프로그램 처리를 실행함으로써, 축열용 순환 펌프(18), 회전 팬(37), 압축기(34) 등의 작동을 제어한다.

또, 연소식 열원기 유닛(4)의 전자 회로 유닛(74)의 제어 회로부는, 연소식 열원기 유닛(4)에 구비된 압력계(51), 에어 포켓 검출부(52), 온도 센서(54, 55, 62), 수위 센서(60), 및 수류 스위치(61)의 검출 데이터, 혹은, 도시하지 않은 리모컨으로부터 부여되는 지시 데이터(난방 운전이나, 욕조(6)의 목욕물 채움 운전, 욕조(6)의 재가열 운전 등을 행하기 위한 지시 데이터), 혹은, 저탕 탱크 유닛(2) 또는 히트 펌프 유닛(3)의 제어 회로부로부터 부여된 통신 데이터 등에 의거하여, 프로그램 처리를 실행한다. 이 프로그램 처리에 의해, 전자 회로 유닛(74)의 제어 회로부는, 난방용 순환 펌프(53), 욕실용 순환 펌프(59), 유량 제어 밸브(57) 등의 작동을 제어한다.

또한, 전자 회로 유닛(72, 73, 74)의 제어 회로부는, 하나로 합쳐져 구성되어 있어도 좋다.

각 전자 회로 유닛(72, 73, 74)의 전원 회로부는, 각각, 저탕 탱크 유닛(2)의 각 전자 기기(혼합 밸브(23) 등), 히트 펌프 유닛(3)의 각 전자 기기(축열용 순환 펌프(18), 압축기(34), 회전 팬(37) 등), 연소식 열원기 유닛(4)의 각 전자 기기(난방용 순환 펌프(53), 유량 제어 밸브(57), 욕실용 순환 펌프(59) 등)에 전력을 공급하는 회로부이다.

이 경우, 본 실시형태의 난방 시스템(1)에서는, 저탕 탱크 유닛(2)의 전자 회로 유닛(72)의 전원 회로부에 융설 전력이 공급된다. 또한, 당해 전자 회로 유닛(72)으로부터 히트 펌프 유닛(3)의 전자 회로 유닛(73)의 전원 회로부에, 히트 펌프(31) 운전용의 전원 전력으로서 융설 전력이 공급되게 되어 있다. 또한, 히트 펌프(31)의 운전을 행하기 위한 융설 전력을 히트 펌프 유닛(3)의 전자 회로 유닛(73)에 직접적으로 공급하도록 해도 좋다.

또, 본 실시형태에서는, 저탕 탱크 유닛(2)의 전자 회로 유닛(72)의 전원 회로부에 공급되는 융설 전력의 일부는, 저탕 탱크 유닛(2)의 혼합 밸브(23) 등의 전장품(電裝品) 동작용 전원 전력으로서 이용된다.

또, 연소식 열원기 유닛(4)의 전자 회로 유닛(74)의 전원 회로부에는, 통상의 가정용 전력 또는 상용 전력이 공급된다.

다음으로, 본 실시형태의 난방 시스템(1)의 작동을 설명한다.

저탕 탱크 유닛(2)의 전자 회로 유닛(72) 및 히트 펌프 유닛(3)의 전자 회로 유닛(73)에 융설 전력이 공급되고 있는 상태에서, 전자 회로 유닛(73)의 제어 회로부의 제어 처리에 의해, 축열용 순환 펌프(18) 및 히트 펌프(31)의 운전이 행해진다.

이것에 의해, 저탕 탱크(11) 내의 온수가 축열용 온수 순환 유로(12)에서 응축기(35)를 경유하여 순환하면서 소정의 온도(예를 들면 80℃정도)로 가열되어 저탕 탱크(11) 내의 온수의 축열이 행해진다.

또한, 융설 전력은, 일반적으로 하루 중 일정 시간은 공급이 정지된다. 그 상태에서는, 히트 펌프(31)의 운전에 의한 온수의 가열은 행해지지 않다.

또, 본 실시형태에서는, 전자 회로 유닛(73)의 제어 회로부에는, 도시하지 않은 온도 센서로부터 외기온(外氣溫)의 검출 데이터가 부여되게 되어 있다. 그리고, 검출된 외기온이 지나치게 낮은 경우(기정의 소정값보다도 낮은 경우)에는, 저탕 탱크(11) 내의 온수를 충분히 가열할 수 있는 열을 히트 펌프(31)에 의해 발생시키는 것이 곤란하다. 이로 인해, 이 경우에는, 전자 회로 유닛(73)의 제어 회로부는 히트 펌프(31)의 운전을 정지한다.

또한, 전자 회로 유닛(73)의 제어 회로부는, 히트 펌프(31)의 고장의 유무를 검지하도록 하고 있다. 그리고, 히트 펌프(31)의 고장이 발생했을 경우에는, 당해 히트 펌프(31)의 운전을 정지하도록 하고 있다.

그리고, 전자 회로 유닛(73)의 제어 회로부는, 상기와 같이 히트 펌프(31)의 운전을 정지했을 경우에는, 그 취지를 나타내는 통신 데이터를, 운전 정지의 이유를 나타내는 데이터와 함께, 저탕 탱크 유닛(2)의 전자 회로 유닛(72)에 송신한다.

한편, 리모컨에 의해 고온측 난방 단말기(5H) 또는 저온측 난방 단말기(5L)의 난방 운전을 행하는 것이 지시되었을 경우에는, 저탕 탱크 유닛(2) 및 연소식 열원기 유닛(4)의 전자 회로 유닛(72, 74)의 한쪽의 제어 회로부의 제어 처리 또는 양쪽의 제어 회로부의 협동 제어 처리에 의해, 도 3의 플로차트에 의해 나타내는 바와 같이, 난방 운전이 행해진다.

STEP1에 있어서, 고온측 난방 단말기(5H) 또는 저온측 난방 단말기(5L)의 난방 운전을 행하는 것이 지시되었을 경우(난방 운전이 ON인 경우)에는, STEP2에 있어서, 히트 펌프(31)의 정상 운전이 가능한지의 여부가 판단된다. 이 판단 처리는, 도 2에 나타낸 전자 회로 유닛(72)의 제어 회로부(82)의 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)에서 행해지는 처리이다.

여기에서, 본 실시형태에서는, 제어 회로부(82)는, 융설 전력이 하루 중 어느 시간대에 제공되고, 어느 시간대에 제공이 중단되는지를 나타내는 제공 스케줄을 나타내는 데이터를 도시하지 않은 메모리에 미리 저장하고 있다.

또, 제어 회로부(82)는, 외기온이 지나치게 낮아 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 경우, 혹은, 히트 펌프(31)의 고장에 의해 당해 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 경우에는, 그 취지를 나타내는 통신 데이터를 히트 펌프 유닛(3)의 전자 회로 유닛(73)으로부터 수신한다.

그리고, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)는, 현재 시각이, 융설 전력의 제공 스케줄에 있어서, 융설 전력의 제공이 중단되는 시간대인 융설 전력 중단 시간대의 개시 시각보다도 기정의 소정 시간(예를 들면 5분)정도 전의 시각(융설 전력 중단 시간대의 개시 직전의 시각)에서부터, 당해 융설 전력 중단 시간대의 종료 시각까지의 시간대의 시각인 경우, 혹은, 히트 펌프 유닛(3)의 전자 회로 유닛(73)으로부터 수신한 통신 데이터에 의해, 외기온이 지나치게 낮은 것을 인식했을 경우, 혹은, 당해 통신 데이터에 의해, 히트 펌프(31)의 고장이 발생한 것을 인식했을 경우에는, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단한다.

또, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)는, 상기 이외의 경우에는, 히트 펌프(31)의 정상 운전이 가능한 것으로 판단한다.

STEP2에서 히트 펌프(31)의 정상 운전이 가능한 것으로 판단되었을 경우에는, STEP3에 있어서, 난방 운전을 행하는 것이 지시되어 있는 난방 단말기(5H, 5L)에 의한 난방 운전이 행해진다. 그리고, 난방 운전을 행하는 것의 지시가 해제되기(STEP5에서 난방 운전이 OFF로 됨)까지, STEP2에서부터의 처리가 계속된다.

상기 STEP3의 난방 운전(히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 있는 상태에서의 난방 운전)은, 구체적으로는, 다음과 같이 행해진다.

즉, 우선, 난방 단말 유닛(5)에 공급해야 할 온수(난방용 매체)의 목표 온도인 난방 설정 온도가 설정된다. 본 실시형태에서는, 난방 운전을 행하는 것이 지시되어 있는 난방 단말기(5H, 5L) 중에서 난방 요구 온도(난방 운전을 위해서 필요한 온수의 온도)가 가장 높은 난방 단말기의 난방 요구 온도가 난방 설정 온도로서 설정된다.

따라서, 예를 들면 난방 요구 온도가 80℃인 욕실 난방 장치 등의 고온측 난방 단말기(5H)와, 난방 요구 온도가 60℃인 바닥 난방 장치 등의 저온측 난방 단말기(5L)의 양쪽의 난방 운전을 행하는 것이 지시되어 있는 경우, 혹은, 고온측 난방 단말기(5H)만의 난방 운전을 행하는 것이 지시되어 있는 경우에는, 난방 설정 온도는 80℃로 설정된다.

또, 예를 들면, 저온측 난방 단말기(5L)만의 난방 운전을 행하는 것이 지시되어 있는 경우에는, 난방 설정 온도는 60℃로 설정된다.

또한, 난방 단말기(5H, 5L)의 운전의 우선 순위 랭크가, 별도로 유저 등에 의해 지정되어 있는 경우에는, 최우선인 난방 단말기의 난방 요구 온도를, 난방 설정 온도로서 설정하도록 해도 좋다. 그 경우, 고온측 난방 단말기(5H)와 저온측 난방 단말기(5L)의 양쪽의 난방 운전을 행하는 것이 지시되어 있는 경우이어도, 저온측 난방 단말기(5L)용의 난방 요구 온도(60℃)를 난방 설정 온도로서 설정하도록 해도 좋다.

이와 같이 난방 설정 온도를 설정한 상태에서, 연소식 열원기 유닛(4)의 난방용 순환 펌프(53)가 작동되고, 난방용 온수 순환 유로(13)에서의 온수의 유통이 행해진다.

또, 저탕 탱크 유닛(2)에서는, 난방용 온수 상류 왕로(13a)에서 저탕 탱크 유닛(2)으로부터 연소식 열원기 유닛(4)측으로 공급되는 온수의 온도(온도 센서(26)의 검출 온도)가, 가능한 한 난방 설정 온도에 일치 혹은 근접한 온도가 되도록 혼합 밸브(23)의 작동이 제어된다. 즉, 혼합 밸브(23)의 작동 제어에 의해, 저탕 탱크 유닛(2)으로부터 연소식 열원기 유닛(4)측으로 공급되는 온수의 온도 조절 제어가 행해진다.

구체적으로는, 저탕 탱크(11)로부터 난방용 온수 상류 왕로(13a)로 유출되는 온수의 온도(온도 센서(25)의 검출 온도)가 난방 설정 온도 이하의 온도인 경우, 혹은, 기정의 허용 범위 내에서 난방 설정 온도에 거의 일치하는 온도인 경우에는, 혼합 밸브(23)는 상기 바이패스 OFF 상태로 제어된다. 이것에 의해, 저탕 탱크(11)의 온수가 그대로 난방용 온수 상류 왕로(13a)를 통해서 연소식 열원기 유닛(4)측에 공급된다.

또, 저탕 탱크(11)로부터 난방용 온수 상류 왕로(13a)로 유출되는 온수의 온도가, 기정의 허용 범위를 초과하여, 난방 설정 온도보다도 높은 경우에는, 저탕 탱크 유닛(2)으로부터 연소식 열원기 유닛(4)측에 공급되는 온수의 온도(온도 센서(26)의 검출 온도)가, 기정의 허용 범위 내에서 난방 설정 온도에 거의 일치하도록, 혼합 밸브(23)의 동작 상태가 상기 바이패스 중간 상태로 제어된다.

이때, 난방용 온수 복로(13b)에서 난방 단말 유닛(5)으로부터 저탕 탱크 유닛(2)으로 되돌아온 온수를 저탕 탱크(11)로부터의 온수에 혼합한 온수(당해 혼합에 의해 난방 설정 온도에 거의 일치하는 온도로 조정된 온수)가, 저탕 탱크 유닛(2)으로부터 난방용 온수 상류 왕로(13a)를 통해서 연소식 열원기 유닛(4)측에 공급된다.

저탕 탱크 유닛(2)으로부터 연소식 열원기 유닛(4)에 공급되는 온수는, 난방용 온수 상류 왕로(13a)로부터 연소식 열원기 유닛(4)의 기간의 난방용 온수 하류 왕로(42)로 유입된다. 그리고, 고온측 난방 단말기(5H)의 운전 시에는, 기간의 난방용 온수 하류 왕로(42)로부터 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)를 경유하여, 고온측 난방 단말기(5H)에 온수가 공급된다. 또, 저온측 난방 단말기(5L)의 운전 시에는, 기간의 난방용 온수 하류 왕로(42)로부터 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)를 경유하여, 저온측 난방 단말기(5L)에 온수가 공급된다.

또한, 고온측 난방 단말기(5H) 및 저온측 난방 단말기(5L)의 양쪽의 운전 시에는, 기간의 난방용 온수 하류 왕로(42)로부터 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H) 및 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)를 각각 경유하여, 고온측 난방 단말기(5H) 및 저온측 난방 단말기(5L)의 양쪽에 온수가 공급된다.

이때, 연소식 열원기 유닛(4)에 있어서는, 난방용 온수 하류 왕로(42)로부터 난방 단말 유닛(5)측에 공급되는 온수의 온도(온도 센서(54, 55)의 검출 온도)가, 기정의 허용 범위 내에서 난방 설정 온도에 거의 일치하는 경우에는, 연소식 열원기(41)는, 운전 정지 상태(버너(44)의 연소 운전을 행하지 않는 상태)로 유지된다.

한편, 난방용 온수 하류 왕로(42)로부터 난방 단말 유닛(5)측에 공급되는 온수의 온도(온도 센서(54, 55)의 검출 온도)가, 기정의 허용 범위를 일탈하여 난방 설정 온도보다도 낮은 경우에는, 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)에서 고온측 난방 단말기(5H)에 공급되는 온수의 온도(온도 센서(55)의 검출 온도) 또는 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)에서 저온측 난방 단말기(5L)에 공급되는 온수의 온도(온도 센서(54)의 검출 온도)가, 기정의 허용 범위 내에서 난방 설정 온도에 거의 일치하도록, 연소식 열원기(41)의 버너(44)의 연소 운전이 행해진다.

이 경우, 고온측 난방 단말기(5H)만의 난방 운전 시, 또는 고온측 난방 단말기(5H)와 저온측 난방 단말기(5L)의 양쪽의 운전 시에는, 온도 센서(55)의 검출 온도가, 기정의 허용 범위 내에서 난방 설정 온도에 거의 일치하도록 버너(44)의 연소량이 제어된다. 또, 저온측 난방 단말기(5L)만의 난방 운전 시에는, 온도 센서(54)의 검출 온도가, 기정의 허용 범위 내에서 난방 설정 온도에 거의 일치하도록 버너(44)의 연소량이 제어된다.

이상과 같이 하여, 저탕 탱크 유닛(2)측으로부터 공급되는 온수를 버너(44)의 연소 운전에 의해 가열하지 않고도, 난방 설정 온도에 일치 혹은 거의 일치하는 온수를 난방 운전을 행하는 난방 단말기(5H, 5L)에 공급할 수 있는 상황에서는, 저탕 탱크 유닛(2)측으로부터 공급되는 온수가 그대로, 난방 단말기(5H, 5L) 중 난방 운전을 행하는 난방 단말기에 공급된다.

또, 저탕 탱크 유닛(2)측으로부터 공급되는 온수의 온도가, 난방 설정 온도에 대해서 기정의 허용 범위보다도 낮은 경우에는, 연소식 열원기(41)의 버너(44)의 연소 운전에 의해, 부족분의 열량이 당해 온수에 부가된다. 그리고, 이와 같이 부족분의 열량이 부가되어 난방 설정 온도에 일치 혹은 거의 일치하는 온도로 승온(昇溫)된 온수가, 난방 단말기(5H, 5L) 중 난방 운전을 행하는 난방 단말기에 공급된다.

그리고, 이와 같이 난방 단말기(5H, 5L)의 한쪽 또는 양쪽에 공급된 온수는, 당해 난방 단말기(5H, 5L)로부터, 난방용 온수 복로(13b)를 통해서 저탕 탱크 유닛(2)으로 되돌아온다.

이상이, STEP3의 난방 운전의 작동이다.

한편, 상기 STEP2에 있어서, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단되었을 경우에는, STEP4에 있어서, 난방 운전을 행하는 것이 지시되어 있는 난방 단말기(5H, 5L)에 의한 난방 운전이 행해진다. 그리고, 난방 운전을 행하는 것의 지시가 해제되기(STEP5에서 난방 운전이 OFF로 됨)까지, STEP2에서부터의 처리가 계속된다.

상기 STEP4의 난방 운전{히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 상태에서의 난방 운전}은, 구체적으로는, 다음과 같이 행해진다.

즉, 우선, 난방 설정 온도가, STEP3의 난방 운전의 경우와 마찬가지로 설정된다.

또, 혼합 밸브(23)가 상기 바이패스 ON 상태(혼합 밸브(23)의 바이패스 유로(24)측의 출구 포트를 완전 개방, 저탕 탱크(11)측의 출구 포트를 완전 폐색으로 한 상태)로 유지된다. 즉, 난방용 온수 복로(13b)에서 저탕 탱크 유닛(2)으로 되돌아오는 온수의 전량이, 저탕 탱크(11)를 경유하지 않고, 혼합 밸브(23)로부터 바이패스 유로(24)를 통하여 난방용 온수 상류 왕로(13a)로 환류되도록 혼합 밸브(23)가 제어된다.

여기에서, 본 실시형태에서는, 혼합 밸브(23) 동작용 전원 전력으로서 융설 전력을 사용하므로, 융설 전력의 제공이 중단된 상태에서는, 혼합 밸브(23)를 작동시킬 수 없어진다. 그러나, 본 실시형태에서는, 융설 전력의 제공 중단에 의해 히트 펌프(31)의 운전을 행할 수 없어지는 경우에 있어서는, 그 중단이 실제로 개시되는 시각 전에, STEP2에 있어서 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없어지는 것으로 판단된다. 이로 인해, 융설 전력의 제공이 행해지고 있는 상태에서, 혼합 밸브(23)를 바이패스 ON 상태로 제어할 수 있다.

또한, 혼합 밸브(23)가 바이패스 ON 상태로 제어된 후에는, 융설 전력의 제공이 중단되어도, 혼합 밸브(23)는 바이패스 ON 상태로 유지된다.

상기와 같이 혼합 밸브(23)를 바이패스 ON 상태로 제어한 상태에서, 난방용 순환 펌프(53)가 작동되어, 난방용 온수 순환 유로(13)(바이패스 유로(24)보다도 저탕 탱크(11)측의 유로를 제외함)와 바이패스 유로(24)에서의 온수의 유통이 행해진다.

그리고, 난방용 온수 상류 왕로(13a)에서 연소식 열원기 유닛(4)에 공급되는 온수는, STEP3의 난방 운전의 경우와 마찬가지로, 난방용 온수 상류 왕로(13a)로부터 연소식 열원기 유닛(4)의 기간의 난방용 온수 하류 왕로(42)로 유입되고, 또한 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H) 및 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)의 한쪽 또는 양쪽을 경유해서, 난방 단말기(5H, 5L)의 한쪽 또는 양쪽에 공급된다.

이때, 연소식 열원기 유닛(4)에 대해서는, 고온측 난방용 온수 하류 왕로(42H)에서 고온측 난방 단말기(5H)에 공급되는 온수의 온도(온도 센서(55)의 검출 온도) 또는 저온측 난방용 온수 하류 왕로(42L)에서 저온측 난방 단말기(5L)에 공급되는 온수의 온도(온도 센서(54)의 검출 온도)가, 기정의 허용 범위 내에서 난방 설정 온도에 거의 일치하도록, 연소식 열원기(41)의 버너(44)의 연소 운전이 행해진다.

이와 같이, STEP4의 난방 운전에서는, 혼합 밸브(23)를 바이패스 ON 상태로 제어한 상태에서, 난방 단말 유닛(5)에 공급되는 온수의 온도 조절 제어가 연소식 열원기(41)의 버너(44)의 연소 운전의 제어에 의해 행해진다.

이상이, STEP4의 난방 운전의 작동이다.

이상과 같이 하여 본 실시형태에서는, STEP2에서 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 있는 것으로 판단되었을 경우에는, 난방 단말 유닛(5)으로부터 저탕 탱크 유닛(2)측으로 되돌아오는 온수의 전체 혹은 일부가 저탕 탱크(11)를 경유하여 순환하도록 혼합 밸브(23)가 제어된다.

이것에 의해, 저가의 융설 전력을 이용해서 히트 펌프(31)에 의해 가열·축열한 온수를 난방 단말 유닛(5)에 공급하여 난방 운전을 행할 수 있다. 이로 인해, 난방 시스템(1)의 난방 운전 시의 에너지 비용을 효과적으로 저감할 수 있다.

또, 융설 전력의 제공의 중단, 혹은, 외기온이 지나치게 낮은 것, 혹은 히트 펌프(31)의 고장의 발생에 기인하여, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 STEP2에서 판단되었을 경우에는, 난방 단말 유닛(5)으로부터 저탕 탱크 유닛(2)측으로 되돌아오는 온수 전체가, 저탕 탱크(11)를 경유하지 않고, 바이패스 유로(24)를 경유하여 순환하도록 혼합 밸브(23)가 제어된다.

여기에서, 히트 펌프(31)의 운전을 정상적으로 행할 수 없는 상황에서는, 저탕 탱크(11) 내의 온수를 히트 펌프(31)에 의해 적절히 가열할 수 없다. 이로 인해, 당해 저탕 탱크(11) 내의 온수가 자연 방열 등에 의해 머지않아 난방 설정 온도보다도 낮은 온도로 저하되게 된다.

이러한 상황에서, 가령, 난방 운전을 위한 온수를 저탕 탱크(11)를 경유시켜 순환시키면, 난방 단말 유닛(5)으로부터 저탕 탱크 유닛(2)으로 되돌아오는 온수가, 저탕 탱크(11)에서의 식은 온수와의 열교환에 의해 헛되이 방열되게 된다. 그 결과, 당해 온수의 열손실이 증가하게 된다.

그런데, 본 실시형태에서는, 저탕 탱크(11) 내의 온수가 식은 상황에서는, 난방 단말 유닛(5)으로부터 저탕 탱크 유닛(2)으로 되돌아오는 온수가, 저탕 탱크(11)를 경유하지 않고, 바이패스 유로(24)를 경유하여 흐른 후, 연소식 열원기 유닛(4)측에 공급된다.

이로 인해, 연소식 열원기 유닛(4) 및 난방 단말 유닛(5)을 경유하여 순환하는 온수가 저탕 탱크 유닛(2)에서 방열되는 것을 최소한으로 억제하여, 당해 저탕 탱크 유닛(2)에서의 온수의 열손실을 저감할 수 있다. 나아가서는, 연소식 열원기 유닛(4)의 버너(44)의 연소량을 억제할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 혼합 밸브(23)는, 융설 전력을 전원 전력으로서 사용하지만, 융설 전력 중단 시간대의 개시 전에, 혼합 밸브(23)가 바이패스 ON 상태로 제어된다. 이로 인해, 융설 전력 중단 시간대에, 혼합 밸브(23)를 바이패스 ON 상태로 유지하는 것을 지장 없이 행할 수 있다.

[제 2 실시형태]

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태를, 도 1, 도 2 및 도 4를 참조해서 설명한다. 또한, 본 실시형태는, 난방 운전 시의 일부의 처리만이, 상기 제 1 실시형태와 상위한 것이므로, 제 1 실시형태와 동일한 사항에 대해서는, 제 1 실시형태와 동일한 참조 부호를 사용하고 설명을 생략한다.

본 실시형태의 난방 시스템(1)의 시스템 구성은, 도 1에 나타낸 제 1 실시형태와 동일하다. 단, 본 실시형태에서는, 혼합 밸브(23)는, 융설 전력의 제공이 중단된 상태이어도, 저탕 탱크 유닛(2)에 탑재되는 도시하지 않은 축전기의 전력, 혹은, 외부로부터 공급되는 전력에 의해 동작하는 것이 가능하게 되어 있다.

그리고, 본 실시형태의 난방 시스템(1)의 난방 운전 시의 작동은, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)의 처리(도 3의 STEP2의 처리)를 제외하고, 제 1 실시형태와 동일하다.

이후, 제 1 실시형태와 상위한 점을 중심으로, 본 실시형태에 있어서의 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)의 처리를 설명한다.

본 실시형태에서는, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)는, 도 4의 플로차트의 처리를 실행함으로써, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단한다.

구체적으로는, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)는, STEP11에서 현재 시각이 융설 전력 중단 시간대의 시각인지의 여부를 판단한다.

그리고, STEP11의 판단 결과가 부정적인 경우(현재 시각이 융설 전력 중단 시간대의 시각이 아닌 경우)에는, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)는, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없다는 다른 요인(외기온이 지나치게 낮거나, 또는 히트 펌프(31)의 고장의 발생)이 있는지의 여부를 STEP12에서 더 판단한다.

이 STEP12의 판단 결과가 부정적인 경우에는, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)는, STEP14에 있어서, 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 있는 것으로 판단한다.

한편, STEP11의 판단 결과가 긍정적인 경우, 또는 STEP12의 판단 결과가 긍정적인 경우에는, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)는, 저탕 탱크(11)로부터 난방용 온수 상류 왕로(13a)에서 연소식 열원기 유닛(4)측에 공급되는 온수의 온도(본 실시형태에서는, 도 1에 나타내는 상기 온도 센서(25) 또는 온도 센서(14a)의 검출 온도)가, 소정 온도 이상의 온도인지의 여부를 STEP12에서 판단한다.

상기 소정 온도는, 예를 들면, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 설정되는 난방 설정 온도(혹은, 그보다도 약간 낮은 온도)이다. 또한, 본 실시형태에서는, 온도 센서(25) 또는 온도 센서(14a)가 본 발명에 있어서의 온도 검출 수단에 상당한다.

그리고, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)는, STEP13의 판단 결과가 긍정적인 경우에는, STEP14에 있어서, 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 있는 것으로 판단한다.

한편, STEP13의 판단 결과가 부정적인 경우에는, 히트 펌프 운전 가부 판단부(82a)는, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단한다.

본 실시형태의 난방 시스템(1)의 구성 및 작동은, 이상 설명한 사항 이외에는 제 1 실시형태와 동일하다. 따라서, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 있는지의 여부의 판단 결과에 따라 혼합 밸브(23)의 작동이 제 1 실시형태와 마찬가지로 제어됨과 아울러, 난방 단말기(5H, 5L)의 한쪽 또는 양쪽의 난방 운전이 제 1 실시형태와 마찬가지로 행해진다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 융설 전력의 제공이 중단되거나, 또는 외기온이 지나치게 낮거나, 또는 히트 펌프(31)의 고장의 발생에 의해, 히트 펌프의 실제의 정상 운전을 행할 수 없는 경우이어도, 저탕 탱크(11)로부터 연소식 열원기 유닛(4)측에 공급할 수 있는 온수의 온도가 소정 온도 이상인 경우에는, 의제적(擬制的)으로, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 있는 것으로 판단된다. 즉, 저탕 탱크(11) 내의 온수에, 난방 운전에 이용할 수 있는 열이 아직 축적되어 있는 경우, 혹은, 온수를 저탕 탱크(11)를 경유시켜 순환시켜도, 저탕 탱크(11) 내에서의 온수의 방열이 충분히 작은 것으로 되는 경우에는, 의제적으로, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 있는 것으로 판단된다.

또, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 실제로 행할 수 없어진 후, 저탕 탱크(11)로부터 연소식 열원기 유닛(4)측에 공급할 수 있는 온수의 온도가 소정 온도보다도 저하하여, 온수를 저탕 탱크(11)를 경유시켜 순환시켰을 경우에, 저탕 탱크(11) 내에서의 온수의 방열이 많아지는 상황에서, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단된다.

그리고, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 있는지의 여부의 판단 결과에 따라 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 혼합 밸브(23)의 작동이 제어되면서, 난방 운전이 행해진다.

이것에 의해, 본 실시형태에서는, 융설 전력의 제공의 중단 등에 의해, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없어져도, 저탕 탱크(11)의 온수에 축적된 열을 극력 유효하게 활용하여, 난방 운전을 행할 수 있다.

또, 저탕 탱크(11)의 온수가 식은 상태에서는, 당해 저탕 탱크(11)를 경유시키지 않고, 바이패스 유로(24)로 온수를 흘려보내므로, 저탕 탱크 유닛(2)에서의 열손실을 저감할 수 있다.

나아가서는, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 상황에서의 난방 운전 시에, 연소식 열원기 유닛(4)의 버너(44)의 연소량을 한층 더 억제할 수 있다.

다음으로, 이상 설명한 실시형태의 변형 태양을 몇 가지 설명한다.

상기 각 실시형태에서는, 난방용 열매로서 온수를 사용했지만, 부동액 등의 열매를 사용해도 좋다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 융설 전력을, 히트 펌프(31)에 부가하여, 저탕 탱크 유닛(2)의 혼합 밸브(23)의 전원 전력으로서 이용하도록 했지만, 당해 혼합 밸브(23)의 전원 전력으로서, 통상의 가정용 전력 또는 상용 전력을 사용하도록 해도 좋다. 그리고, 이 경우, 융설 전력 중단 시간대의 개시 시에서부터, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하도록 해도 좋다.

또, 상기 제 2 실시형태에서는, 융설 전력의 제공의 중단 등에 의해 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없어졌을 경우(도 4의 STEP11 또는 STEP12의 판단 결과가 긍정적으로 되었을 경우)에, 저탕 탱크(11)로부터 연소식 열원기 유닛(4)측에 공급할 수 있는 온수의 온도에 따라, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 있는지의 여부를 최종적으로 판단하도록 했다.

단, 융설 전력의 제공의 중단 등에 의해 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없어졌을 경우에, 저탕 탱크(11) 내의 온수에 난방 운전을 위하여 충분한 열이 남아 있을 것으로 예측되는 소정 시간이 경과할 때까지는, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 있는 것으로 판단하고, 당해 소정 시간이 경과했을 때부터 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하도록 해도 좋다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 저탕 탱크(11) 내에 저장한 온수(열매)를 난방용 열매로서 사용하여, 난방 단말 유닛(5)에 공급하도록 했다. 단, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 난방용 온수 순환 유로(13)에서 난방 단말 유닛(5)을 경유하여 순환시키는 온수(난방용 열매)와, 저탕 탱크(11)에 저장하는 온수(열매)를 분리해도 좋다.

이 경우에는, 난방 단말 유닛(5)으로부터 저탕 탱크 유닛(2)측으로 되돌아오는 온수(난방용 열매)와, 저탕 탱크(11) 내의 온수(열매)를, 저탕 탱크 유닛(2)에서 액-액식의 열교환기(탱크측 열교환기)(91)에 의해 열교환시킴으로써, 저탕 탱크(11)의 온수의 열에 의해, 난방용 온수 순환 유로(13)를 흐르는 온수(난방용 열매)가 가열된다.

그리고, 가열한 온수(난방용 열매)를 열교환기(91)로부터 난방용 온수 순환 유로(13)에서, 연소식 열원기 유닛(4) 및 난방 단말 유닛(5)을 경유하여 순환시킨다.

이 경우, 도 5에 나타내는 예에서는, 난방용 온수 순환 유로(13)에 있어서의 열교환기(91)의 상류부와 하류부가, 열교환기(91)를 경유하지 않고 혼합 밸브(23)를 통해서 연이어 통한다. 그리고, 바이패스 유로(24)가 열교환기(91)와 병렬로 혼합 밸브(23)를 통해서 난방용 온수 순환 유로(13)에 접속된다.

그리고, 상기 각 실시형태와 마찬가지로, 히트 펌프(31)의 정상 운전을 행할 수 있는지의 여부의 판단에 따라, 혼합 밸브(23)의 작동이 제어됨과 아울러, 난방 운전이 행해진다.

Claims

융설(融雪) 전력을 전원 전력으로 해서 운전 가능한 히트 펌프와,
당해 히트 펌프의 운전에 의해 가열된 열매(熱媒)를 저장하는 열매 탱크와,
당해 열매 탱크 내에 저장된 열매인 난방용 열매, 또는 열매 탱크 내에 저장된 열매와의 열교환에 의해 가열된 열매인 난방용 열매를, 버너의 연소에 의해 발생하는 열을 당해 난방용 열매에 전열(傳熱)하는 버너측 열교환기와, 당해 난방용 열매의 열을 방열하는 난방 단말기와, 상기 열매 탱크 또는 당해 열매 탱크 내의 열매와 난방용 열매의 열교환을 행하는 탱크측 열교환기를 경유하여 순환시키는 난방용 열매 순환 유로와,
상기 난방용 열매 순환 유로에 있어서의 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기의 상류부와 하류부를 연이어 통하도록 당해 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기와 병렬로 당해 난방용 열매 순환 유로에 접속된 바이패스 유로와,
상기 난방용 열매 순환 유로에서 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기로 흐르는 난방용 열매의 유량과 당해 난방용 열매 순환 유로로부터 상기 바이패스 유로로 흐르는 난방용 열매의 유량의 비율을 조정 가능하게 당해 난방용 열매 순환 유로 및 바이패스 유로에 접속된 유량 조정 밸브와,
상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 있는지의 여부를 판단하는 히트 펌프 운전 가부 판단 수단을 구비하고 있고,
상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단에 의해 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단되었을 경우에, 난방용 열매 순환 유로에서 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기를 향하여 흘러드는 난방용 열매를, 상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기와 상기 바이패스 유로 중 바이패스 유로에만 흘려보내도록 상기 유량 조정 밸브가 제어되는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단은, 상기 융설 전력의 미리 정해진 제공 스케줄에 의거하여, 적어도, 당해 융설 전력의 제공이 중단되는 시간대인 융설 전력 중단 시간대, 또는 당해 융설 전력 중단 시간대 중 당해 융설 전력 중단 시간대의 개시 직후의 소정 기간을 제외한 시간대에, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 열매 탱크 또는 탱크측 열교환기로부터 난방용 열매 순환 유로에 공급되는 난방용 열매의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 더 구비하고,
상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단은, 상기 융설 전력 중단 시간대의 개시 후, 상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 온도가 미리 정해진 소정 온도로 저하하기까지의 기간을 상기 소정 기간으로 해서, 상기 융설 전력 중단 시간대 중 당해 소정 기간을 제외한 시간대에, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 유량 조정 밸브는, 상기 융설 전력을 전원 전력으로 해서 동작 가능한 밸브이며, 상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단은, 상기 융설 전력 중단 시간대와, 당해 융설 전력 중단 시간대의 개시 직전의 기간에 있어서, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 히트 펌프 운전 가부 판단 수단은, 또한 상기 히트 펌프의 고장이 발생했을 경우, 또는 상기 히트 펌프에 공급되는 외기의 온도가 미리 정한 소정 온도보다도 낮은 경우에도, 상기 히트 펌프의 정상 운전을 행할 수 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 난방 시스템.