KR101827199B1 - 난방 급탕 시스템 - Google Patents

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쇼고 타마키
히로카즈 미나미사코
카즈타카 스즈키
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

에너지 소비를 억제할 수 있는 난방 급탕 시스템을 제공한다.
난방 급탕 시스템은, 액체를 가열하는 액체 가열 장치와, 액-물(水) 열교환기와, 액체의 열로 난방하는 난방 기구와, 액체 가열 장치와 액-물 열교환기와의 사이에 액체가 순환하는 물(水) 가열 회로와, 액체 가열 장치와 난방 기구와의 사이에 액체가 순환하는 난방 회로와, 물 가열 회로와 난방 회로를 전환하는 제1 밸브와, 저탕 탱크의 하부로부터 물을 액-물 열교환기에 유도하는 하부 왕로와, 액-물 열교환기로부터 물을 저탕 탱크의 상부에 유도하는 상부 복로와, 저탕 탱크의 중간부로부터 물을 액-물 열교환기에 유도하는 중간부 왕로와, 액-물 열교환기로부터 물을 저탕 탱크의 중간부에 유도하는 중간부 복로와, 하부 왕로와 중간부 왕로를 전환하는 제2 밸브와, 상부 복로와 중간부 복로를 전환하는 제3 밸브와, 저탕 탱크의 중간부에 접속하는 중간부 급탕관과, 저탕 탱크의 상부에 접속하는 상부 급탕관을 구비한다.

Description

난방 급탕 시스템{HEATING AND HOT WATER SUPPLY SYSTEM}
본 발명은, 저탕(貯湯) 탱크를 갖는 난방 급탕(給湯) 시스템에 관한 것이다.
하기 특허 문헌 1에 개시된 난방 급탕 시스템은, 액상의 열매체(熱媒體)를 가열하는 히트 펌프와, 저탕 탱크와, 저탕 탱크 내의 하부에 마련된 탱크용 열교환기와, 난방 기구와, 열매체를 탱크용 열교환기에 순환시키는 회로와, 열매체를 난방 기구에 순환시키는 회로를 구비한다. 이 난방 급탕 시스템은, 히트 펌프에서 가열된 열매체를 난방 기구에 순환시킴으로써 난방을 실시하고, 히트 펌프에서 가열된 열매체를 탱크용 열교환기에 순환시킴으로써 저탕 탱크 내에 뜨거운 물(湯)을 저장한다.
일본 특개2013-155911호 공보
특허 문헌 1의 난방 급탕 시스템은, 탱크 하부에 위치하는 탱크용 열교환기에 의해, 저탕 탱크 내의 물을 가열한다. 물은, 온도가 높아질수록 밀도가 작아진다. 가열된 물은, 밀도차에 의한 부력으로, 탱크 상부로 확산한다. 그 결과, 탱크 전체의 물이 승온한다. 특허 문헌 1의 난방 급탕 시스템의 축열(蓄熱) 동작은, 열매체가 히트 펌프와 탱크용 열교환기와의 사이를 반복하여 순환함으로써 탱크 전체의 물을 서서히 가온하는 순환 가온식이다. 특허 문헌 1의 난방 급탕 시스템의 축열 동작의 종료시에는, 탱크 전체의 온도가 목표 가열 온도에 일치한다.
급탕단(給湯端)으로서는, 예를 들면, 샤워, 부엌의 수도꼭지, 식기 세척기 등, 다양한 것이 있다. 급탕단의 용도에 따라, 필요한 급탕 온도가 다르다. 샤워, 부엌 수도꼭지에서는, 예를 들면 40℃ 정도의 온도로 충분하다. 식기 세척기는, 다른 용도에 비하여 고온을 필요로 하고, 예를 들면 55℃ 정도의 온도를 필요로 한다. 식기 세척기가 55℃의 뜨거운물을 사용하는 경우, 저탕 탱크에는 낮더라도 55℃의 뜨거운물을 저장하여 둘 필요가 있다. 그 경우, 특허 문헌 1의 난방 급탕 시스템에서는, 탱크 전체의 물을 55℃로 가열하지 않을 수 없다.
히트 펌프의 운전 효율은, 가열 온도가 높아질수록 저하된다. 예를 들면, 가열 온도가 45℃일 때에 비하여, 가열 온도가 55℃일 때의 쪽이 히트 펌프의 운전 효율이 나쁘다. 즉, 40℃로부터 45℃로 가열하는 경우에 비하여, 50℃로부터 55℃로 가열하는 경우의 쪽이, 전력 소비가 크다. 식기 세척기는, 다른 용도인 샤워 또는 부엌 급탕에 비하여, 1일의 급탕량이 매우 적다. 즉, 고온 급탕의 필요량은 적다. 소량의 고온 급탕을 위해 탱크 전체의 물을 고온으로 하는 것은, 히트 펌프의 운전 효율을 나쁘게 하는 것이고, 바람직하지가 않다. 저탕 온도가 높을수록, 탱크로부터의 방열 로스가 커진다. 이 점을 생각하여도, 탱크 전체를 고온으로 하는 것은 바람직하지가 않다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 에너지 소비를 억제할 수 있는 난방 급탕 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 난방 급탕 시스템은, 저탕 탱크와, 액체를 가열하는 액체 가열 장치와, 액체와 물과의 사이에서 열을 교환하는 액-물 열교환기와, 액체를 보내는 액체 펌프와, 물을 보내는 물펌프와, 액체의 열로 난방하는 난방 기구와, 액체 가열 장치와 액-물 열교환기와의 사이에 액체가 순환하는 물 가열 회로와, 액체 가열 장치와 난방 기구와의 사이에 액체가 순환하는 난방 회로와, 물 가열 회로와 난방 회로를 전환하는 제1 밸브와, 저탕 탱크의 하부로부터 물을 액-물 열교환기에 유도하는 하부 왕로(往路)와, 액-물 열교환기로부터 물을 저탕 탱크의 상부에 유도하는 상부 복로(復路)와, 하부보다 위(上)이고 상부보다 아래에 있는 저탕 탱크의 중간부로부터 물을 액-물 열교환기에 유도하는 중간부 왕로와, 액-물 열교환기로부터 물을 저탕 탱크의 중간부에 유도하는 중간부 복로와, 하부 왕로와 중간부 왕로를 전환하는 제2 밸브와, 상부 복로와 중간부 복로를 전환하는 제3 밸브와, 저탕 탱크의 중간부에 접속하는 중간부 급탕관과, 저탕 탱크의 상부에 접속하는 상부 급탕관을 구비하는 것이다.
본 발명의 난방 급탕 시스템에 의하면, 에너지 소비를 억제하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1의 난방 급탕 시스템을 도시하는 구성도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1의 난방 급탕 시스템에서의 제어 장치, 난방 리모컨, 및 급탕 리모컨의 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1의 난방 급탕 시스템이 구비하는 히트 펌프 유닛의 냉매 회로도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 급탕단의 구성례를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1의 난방 급탕 시스템의 제어 장치의 제어 동작을 도시하는 플로 차트.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 재축열 동작의 중온 축열 운전에서의 저탕 탱크(6)의 수온 변화를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 재축열 동작의 고온 축열 운전에서의 저탕 탱크(6)의 수온 변화를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 2의 난방 급탕 시스템의 제어 장치의 제어 동작을 도시하는 플로 차트.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 3의 난방 급탕 시스템의 제어 장치의 제어 동작을 도시하는 플로 차트.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 4의 난방 급탕 시스템의 제어 장치의 제어 동작을 도시하는 플로 차트.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 5의 난방 급탕 시스템의 제어 장치의 제어 동작을 도시하는 플로 차트.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태에 관해 설명한다. 또한, 각 도면에서 공통되는 요소에는, 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
실시의 형태 1.
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1의 난방 급탕 시스템을 도시하는 구성도이다. 도 1에 도시하는 본 실시의 형태 1의 난방 급탕 시스템(1)은, 일반 가정에서 난방 및 급탕을 행하는 시스템이다. 난방 급탕 시스템(1)은, 액체를 가열하는 히트 펌프 유닛(2)과, 저탕 탱크(6)를 내장하는 저탕 유닛(3)과, 난방 기구(4)를 구비한다. 액체관(40) 및 액체관(41)은, 히트 펌프 유닛(2)과 저탕 유닛(3)과의 사이를 접속한다. 액체관(30) 및 액체관(31)은, 저탕 유닛(3)과 난방 기구(4)와의 사이를 접속한다. 저탕 유닛(3)에는, 급수관(12) 및 급탕관(15)이 접속된다. 급탕관(15)은, 저탕 유닛(3)의 외부의 혼합밸브(16)에 접속하고 있다. 혼합밸브(16)에는, 급수관(17) 및 급탕관(18)이 접속된다. 급수관(12 및 17)은, 수도 등의 수원의 물을 공급한다. 급탕관(18)은, 후술하는 급탕단에 접속된다. 이하의 설명에서는, 급수관(12 및 17)으로부터 공급되는 물, 또는 그것에 가까운 온도의 물을 「저온수」라고 부르는 경우가 있다.
히트 펌프 유닛(2)은, 액체를 가열하는 기능을 갖는 액체 가열 장치이다. 이 액체는 열매체로서 작용한다. 본 실시의 형태 1에서는, 이 액체로서 물(水)을 사용한다. 액체는, 액체관(40), 히트 펌프 유닛(2), 액체관(41)의 순서로 흐른다. 히트 펌프 유닛(2)이 구비하는 냉매 회로의 냉매는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, R410A, R32 등의 HFC 냉매, 탄화수소 등의 자연냉매가 바람직하다. 본 발명에서 액체 가열 장치가 가열하는 액체는, 물로 한정되지 않는다. 액체로서 부동액 또는 브라인을 사용하여도 좋다. 액체로서 부동액 또는 브라인을 사용함으로써, 한랭 지역에서의 동결을 확실하게 방지할 수 있다.
난방 기구(4)는, 예를 들면, 라디에이터, 팬 코일 등으로 구성할 수 있다. 난방 기구(4)는, 옥내에 설치된다. 혼합밸브(16)는, 급탕관(15)으로부터 유입하는 뜨거운물과, 급수관(17)으로부터 유입하는 물과의 혼합비를 조정할 수 있다. 혼합밸브(16)에 의해, 급탕관(18)에 흐르는 뜨거운물의 온도를 조정할 수 있다.
액체관(41)은, 저탕 유닛(3) 내의 액체관(42)에 접속된다. 액체관(42)은, 3방(方)밸브(29)(제1 밸브)에 접속된다. 액체관(42)의 도중에, 액체 펌프(43)가 배치된다. 3방밸브(29)에는, 접속부(51)에 통하는 관과, 액체관(33)이 또한 접속된다. 접속부(51)는, 액-물 열교환기(5)의 액체 입구에 통한다. 액체관(40)은, 저탕 유닛(3) 내의 액체관(44)에 접속된다. 액체관(44)은, 접속부(52)에 접속된다. 접속부(52)는, 액-물 열교환기(5)의 액체 출구에 통한다. 액체관(33)은, 액체관(30)에 접속된다. 액체관(31)은, 저탕 유닛(3) 내의 액체관(44)의 도중에 통한다.
저탕 탱크(6)는, 접속구(53), 접속구(57), 접속구(58), 접속구(59), 접속구(60), 및 접속구(61)를 구비한다. 접속구(53) 및 접속구(58)는, 저탕 탱크(6)의 하부에 배치된다. 저탕 탱크(6)의 하부란, 저탕 탱크(6)의 최하부만을 가리키는 용어가 아니라, 저탕 탱크(6)의 하측의 일부분을 가리키는 용어이다. 예를 들면, 저탕 탱크(6)의 최하부로부터, 저탕 탱크(6)의 3분의1의 높이까지의 범위를 저탕 탱크(6)의 하부로 하여도 좋다. 본 실시의 형태 1에서는, 접속구(53) 및 접속구(58)는, 저탕 탱크(6)의 최하부 또는 그 근처에 위치한다.
접속구(60) 및 접속구(61)는, 저탕 탱크(6)의 상부에 배치된다. 저탕 탱크(6)의 상부란, 저탕 탱크(6)의 최상부만을 가리키는 용어가 아니라, 저탕 탱크(6)의 상측의 일부분을 가리키는 용어이다. 예를 들면, 저탕 탱크(6)의 최상부로부터, 저탕 탱크(6)의 3분의 2의 높이까지의 범위를 저탕 탱크(6)의 상부로 하여도 좋다. 본 실시의 형태 1에서는, 접속구(60) 및 접속구(61)는, 저탕 탱크(6)의 최상부 또는 그 근처에 위치한다.
접속구(57) 및 접속구(59)는, 저탕 탱크(6)의 중간부에 배치된다. 저탕 탱크(6)의 중간부란, 저탕 탱크(6)의 하부보다 위, 또한, 저탕 탱크(6)의 상부보다 아래에 있는 부분을 가리키는 용어이다. 예를 들면, 저탕 탱크(6)의 3분의1의 높이부터, 저탕 탱크(6)의 3분의2의 높이까지의 범위를 저탕 탱크(6)의 중간부로 하여도 좋다.
수관(32)은, 접속구(53)와 3방밸브(7)(제2 밸브)를 접속한다. 3방밸브(7)에는, 수관(20) 및 수관(34)이 또한 접속된다. 수관(34)은, 접속부(54)에 접속된다. 접속부(54)는, 액-물 열교환기(5)의 물입구에 통한다. 수관(34)의 도중에 물펌프(8)가 배치된다. 수관(20)은, 접속부(56)에 접속된다. 수관(11)은, 접속부(56)와 접속구(57)를 접속한다. 수관(35)은, 접속부(55)와 3방밸브(9)(제3 밸브)를 접속한다. 접속부(55)는, 액-물 열교환기(5)의 수출구에 통한다. 3방밸브(9)에는, 수관(10) 및 수관(21)이 또한 접속된다. 수관(10)은, 접속부(56)에 접속된다. 수관(21)은, 접속구(61)에 접속된다.
액체 펌프(43) 및 물펌프(8)는, 그 동작 속도(예를 들면 회전 속도)를 인버터 제어 등에 의해 가변할 수 있는 것이라도 좋고, 일정속의 것이라도 좋다. 3방밸브(7), 3방밸브(9), 및 3방밸브(29)는, 유로(流路) 전환 밸브이다. 액-물 열교환기(5)는, 액체의 열과 물의 열을 교환한다. 액-물 열교환기(5)는, 예를 들면, 플레이트형 열교환기에 의해 구성할 수 있다. 히트 펌프 유닛(2)의 고온의 냉매로 물을 직접 가열하는 것이 아니고, 액체를 통하여 액-물 열교환기(5)에서 물을 가열함으로써, 고경도(高硬度)의 물을 사용하는 경우에도, 유로가 스케일로 폐색하는 것을 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 히트 펌프 유닛(2) 내의 열교환기가 만일 파손된 경우에도, 냉매 및 냉동기유가 물에 혼입되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 물이 아니라 액체를 난방 기구(4)에 순환시킴으로써, 난방 기구(4) 내의 유로의 오염을 확실하게 억제할 수 있다.
저탕 탱크(6)에 축열하는 중온(中溫) 축열 운전 및 고온 축열 운전에서는, 3방밸브(29)는, 액체 펌프(43)와 액-물 열교환기(5)와의 사이를 연통시킨다. 중온 축열 운전 및 고온 축열 운전에서는, 히트 펌프 유닛(2)에서 가열된 액체가, 액체관(41), 액체관(42), 액체 펌프(43), 3방밸브(29), 접속부(51), 액-물 열교환기(5), 접속부(52), 액체관(44), 히트 펌프 유닛(2)의 순서로 순환한다. 이 액체 회로가 물 가열 회로에 상당한다.
난방 기구(4)로 난방하는 난방 운전에서는, 3방밸브(29)는, 액체 펌프(43)와 액체관(33)과의 사이를 연통시킨다. 난방 운전에서는, 히트 펌프 유닛(2)에서 가열된 액체가, 액체관(41), 액체관(42), 액체 펌프(43), 3방밸브(29), 액체관(33), 액체관(30), 난방 기구(4), 액체관(31), 히트 펌프 유닛(2)의 순서로 순환한다. 이 액체 회로가 난방 회로에 상당한다.
중온 축열 운전에서 물이 흐르는 경로는, 이하와 같이 된다. 3방밸브(7)는, 수관(32)과 수관(34)과의 사이를 연통시킨다. 3방밸브(9)는, 수관(35)과 수관(10)과의 사이를 연통시킨다. 저탕 탱크(6)의 하부의 물은, 접속구(53), 수관(32), 3방밸브(7), 수관(34), 물펌프(8), 접속부(54)의 순서로 흐름으로써, 액-물 열교환기(5)에 유도된다. 이 경로가 하부 왕로에 상당한다. 액-물 열교환기(5)를 통과한 물은, 접속부(55), 수관(35), 3방밸브(9), 수관(10), 접속부(56), 수관(11), 접속구(57)의 순서로 흐름으로써, 저탕 탱크(6)의 중간부에 유도된다. 이 경로가 중간부 복로에 상당한다.
고온 축열 운전에서 물이 흐르는 경로는, 이하와 같이 된다. 3방밸브(7)는, 수관(20)과 수관(34)과의 사이를 연통시킨다. 3방밸브(9)는, 수관(35)과 수관(21)과의 사이를 연통시킨다. 저탕 탱크(6)의 중간부의 물은, 접속구(57), 수관(11), 접속부(56), 수관(20), 3방밸브(7), 수관(34), 물펌프(8), 접속부(54)의 순서로 흐름으로써, 액-물 열교환기(5)에 유도된다. 이 경로가 중간부 왕로에 상당한다. 액-물 열교환기(5)를 통과한 물은, 접속부(55), 수관(35), 3방밸브(9), 수관(21), 접속구(61)의 순서로 흐름으로써, 저탕 탱크(6)의 상부에 유도된다. 이 경로가 상부 복로에 상당한다.
3방밸브(29)는, 상술한 물 가열 회로와 난방 회로를 전환할 수 있다. 3방밸브(7)는, 상술한 하부 왕로와 중간부 왕로를 전환할 수 있다. 3방밸브(9)는, 상술한 중간부 복로와 상부 복로를 전환할 수 있다.
중간부 급탕관(13)은, 접속구(59)와 3방밸브(14)를 접속한다. 상부 급탕관(19)은, 접속구(60)와 3방밸브(14)를 접속한다. 3방밸브(14)에는, 급탕관(15)이 또한 접속된다. 3방밸브(14)는, 유로 전환 밸브이다. 중온 급탕시는, 3방밸브(14)는, 중간부 급탕관(13)과 급탕관(15)과의 사이를 연통시킨다. 고온 급탕시는, 3방밸브(14)는, 상부 급탕관(19)과 급탕관(15)과의 사이를 연통시킨다. 3방밸브(14)를 혼합밸브로 하여도 좋다.
저탕 탱크(6)는, 히트 펌프 유닛(2)에서 가열된 뜨거운물을 저장할 수 있다. 저탕 탱크(6) 내에서는, 상측이 고온이고 하측이 저온이 되는 온도성층(溫度成層)을 형성할 수 있다. 저탕 탱크(6) 내는, 만수(滿水)로 유지된다. 저탕 탱크(6) 내의 뜨거운물이 접속구(59) 또는 접속구(60)로부터 유출되면, 동량의 물이 접속구(58)로부터 저탕 탱크(6) 내로 유입한다.
온도 센서(201)는, 히트 펌프 유닛(2)으로부터 나오는 액체의 온도를 검지한다. 온도 센서(201)로 검지되는 온도를 이하 「히트 펌프 출구 온도」라고 칭한다. 온도 센서(202)는, 수관(21)의 수온을 검지한다. 온도 센서(202)로 검지되는 온도를 이하 「상부 귀환 온도」라고 칭한다. 온도 센서(203)는, 저탕 탱크(6)의 중간부의 수온을 검지한다. 온도 센서(203)에서 검지되는 온도를 이하 「중간부 수온(水溫)」이라고 칭한다. 온도 센서(204)는, 저탕 탱크(6)의 상부의 수온을 검지한다. 온도 센서(204)로 검지되는 온도를 이하 「상부 수온」이라고 칭한다. 온도 센서(211)는, 저탕 탱크(6)의 상부의 수온을 검지한다. 온도 센서(211)는, 온도 센서(204)보다 아래의 위치의 수온을 검지한다. 온도 센서(211)로 검지되는 온도를 이하 「제2 상부 수온」이라고 칭한다. 온도 센서(211)는, 온도 센서(204)보다 아래로서 온도 센서(203)보다 위의 위치에 배치된다. 온도 센서(212)는, 히트 펌프 유닛(2)에 들어가는 액체의 온도를 검지한다. 온도 센서(212)로 검지되는 온도를 이하 「히트 펌프 입구 온도」라고 칭한다.
도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1의 난방 급탕 시스템(1)에서의 제어 장치(101), 난방 리모컨(102), 및 급탕 리모컨(103)의 구성을 도시하는 블록도이다. 제어 장치(101)는, 예를 들면, 마이크로 컴퓨터에 의해 구성할 수 있다. 제어 장치(101)는, 중온 축열 운전, 고온 축열 운전, 난방 운전, 및 제상(除霜) 운전을 제어할 수 있다. 제어 장치(101)는, 측정부(104), 연산부(105), 제어부(106), 통신부(107), 및 기억부(108)를 구비한다. 제어 장치(101)는, 외부의 신호를 입출력하는 입출력 포트(도시 생략)를 또한 구비한다. 상술한 히트 펌프 유닛(2), 물펌프(8), 3방밸브(7), 3방밸브(9), 3방밸브(14), 3방밸브(29), 및 액체 펌프(43)를 포함하는 각종 기기와, 온도 센서(201, 202, 203, 204, 211, 212)를 포함하는 각종 센서가 제어 장치(101)에 전기적으로 접속된다.
기억부(108)는, ROM, RAM, 불휘발성 메모리, 반도체 메모리 등을 포함한다. 기억부(108)는, 설정치 및 제어 프로그램 등을 기억한다. 측정부(104)는, 각 센서에서 검지된 정보에 의거하여 각 부분의 온도 및 압력 등의 정보를 취득한다. 연산부(105)는, 측정부(104)에서 취득된 정보, 난방 리모컨(102) 및 급탕 리모컨(103)으로부터의 지령, 기억부(108)에 기억된 설정치 및 제어 프로그램 등에 의거하여, 난방 급탕 시스템(1)의 제어 동작을 위한 연산을 행한다. 제어부(106)는, 연산부(105)의 연산 결과, 기억부(108)에 기억된 설정치 및 제어 프로그램 등에 의거하여, 각 기기를 제어한다. 난방 리모컨(102) 및 급탕 리모컨(103)은, 각각, 제어 장치(101)와 통신 가능하게 접속된다. 통신부(107)는, 통신선을 통하여, 또는 무선으로, 난방 리모컨(102) 및 급탕 리모컨(103), 및 외부의 다른 기기와의 사이에서 상호 데이터 통신을 행한다.
난방 리모컨(102) 및 급탕 리모컨(103)은 옥내에 설치된다. 난방 리모컨(102)은, 조작부(109) 및 표시부(110)를 구비한다. 조작부(109)는, 난방의 온 및 오프 등의 지령을 사용자가 입력하는 스위치 등을 갖는다. 표시부(110)는, 난방 급탕 시스템(1)의 동작 상태에 관한 정보 등을 표시한다. 급탕 리모컨(103)은, 조작부(111) 및 표시부(112)를 구비한다. 조작부(111)는, 급탕 온도 등의 지령을 사용자가 입력하는 스위치 등을 갖는다. 표시부(112)는, 난방 급탕 시스템(1)의 동작 상태에 관한 정보, 급탕 온도 등을 표시한다.
도 3은, 본 발명의 실시의 형태 1의 난방 급탕 시스템(1)이 구비하는 히트 펌프 유닛(2)의 냉매 회로도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 히트 펌프 유닛(2)은, 압축기(23), 4방(方)밸브(24), 냉매-액 열교환기(25), 팽창밸브(26), 냉매-공기 열교환기(27), 및 어큐뮬레이터(28)를 포함하는 냉매 회로를 구비한다. 압축기(23)는, 저압의 가스 냉매를 흡입하고, 이것을 압축하고, 고온 고압의 가스 냉매를 토출한다. 압축기(23)는, 용량을 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들면 인버터 제어에 의해 압축기(23)의 동작 속도를 제어함으로써 압축기(23)의 용량을 제어할 수 있다. 4방밸브(24)는, 압축기(23)로부터 토출된 냉매의 이송처를 냉매-액 열교환기(25)와 냉매-공기 열교환기(27)로 전환하는 전환 밸브이다. 냉매-액 열교환기(25)는, 냉매와 액체와의 사이에서 열을 교환한다. 냉매-액 열교환기(25)는, 제1 냉매구(251) 및 제2 냉매구(252)를 갖는다. 냉매-액 열교환기(25)로서, 예를 들면 플레이트형 열교환기를 이용할 수 있다. 팽창밸브(26)는, 고압 냉매를 팽창시켜서 저압 냉매로 한다. 팽창밸브(26)는, 냉매 유량을 조정할 수 있다. 냉매-공기 열교환기(27)는, 냉매와 공기(외기)와의 사이에서 열을 교환한다. 냉매-공기 열교환기(27)는, 제1 냉매구(271) 및 제2 냉매구(272)를 갖는다. 냉매-공기 열교환기(27)로서, 예를 들면 전열관과 핀으로 구성되는 크로스핀식의 핀·앤드·튜브형 열교환기를 이용할 수 있다. 어큐뮬레이터(28)는, 액냉매를 저장할 수 있다. 운전 상태가 변화할 때에 일시적으로 발생하는 액냉매를 어큐뮬레이터(28)에 체류시킴으로써, 압축기(23)에 대량의 액냉매가 유입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
히트 펌프 유닛(2)은, 압력 센서(205), 온도 센서(206, 207, 208, 및 209)를 구비한다. 압력 센서(205)는, 압축기(23)의 토출 냉매 압력을 검지한다. 온도 센서(206)는, 압축기(23)의 토출 냉매 온도를 검지한다. 온도 센서(207)는, 냉매-액 열교환기(25)의 제2 냉매구(252)측의 냉매 온도를 검지한다. 온도 센서(208)는, 냉매-공기 열교환기(27)의 제1 냉매구(271)측의 냉매 온도를 검지한다. 온도 센서(209)는, 외기 온도를 검지한다.
본 실시의 형태 1에서는, 물을 가열하는 액체 가열 장치로서 히트 펌프(히트 펌프 유닛(2))을 이용하고 있지만, 본 발명에서의 액체 가열 장치는, 히트 펌프로 한정되는 것이 아니고, 연소식의 것, 전기히터식의 것 등, 어떠한 것이라도 좋다. 본 실시의 형태 1에서는, 액체 가열 장치(히트 펌프 유닛(2))과 저탕 유닛(3)이 별체이지만, 본 발명에서는 액체 가열 장치와 저탕 유닛(3)이 일체라도 좋다.
도 4는, 본 실시의 형태 1에서의 급탕단의 구성례를 도시하는 도면이다. 급탕단의 수 및 용도는, 가정에 따라 다르다. 도 4에 도시하는 예에서는, 급탕단으로서, 욕실 샤워(901), 식기 세척기(902), 및 부엌 수도꼭지(903) 등이 있다. 급탕관(18)은, 복수로 분기되고, 각 급탕단에 접속된다. 밸브(22a)는, 욕실 샤워(901)로의 급탕 유로를 개폐한다. 밸브(22b)는, 식기 세척기(902)로의 급탕 유로를 개폐한다. 밸브(22c)는, 부엌 수도꼭지(903)로의 급탕 유로를 개폐한다.
(초기 축열 동작)
난방 급탕 시스템(1)의 설치 공사가 완성되고, 난방 급탕 시스템(1)의 운전이 시작될 때, 저탕 탱크(6) 내의 물은 전부 저온수이다. 집을 장기 부재에 한 후 등, 난방 급탕 시스템(1)을 장기간 사용하지 않았던 때도, 저탕 탱크(6) 내의 물은 전부 저온수가 될 수 있다. 이하의 설명에서는, 예로서, 저온수의 온도를 15℃라고 한다. 난방 급탕 시스템(1)의 설치 공사의 완성 후에 전원을 넣으면, 급탕 리모컨(103)의 표시부(112)에, 각 급탕단의 급탕 설정 온도의 입력 요구가 표시된다. 사용자 또는 시공업자 등이, 이 입력 요구에 대해, 각 급탕단의 급탕 설정 온도를 조작부(111)로 입력함으로써, 각 급탕단의 급탕 설정 온도가 설정될 수 있다. 각 급탕단의 급탕 설정 온도는, 통신부(107)를 통하여 기억부(108)에 기억된다.
연산부(105)는, 기억부(108)에 기억된 복수의 급탕단의 급탕 설정 온도에 의거하여, 제1 설정 온도 및 제2 설정 온도를 결정한다. 제2 설정 온도는, 제1 설정 온도보다 낮은 온도이다. 연산부(105)는, 복수의 급탕단의 급탕 설정 온도 중, 가장 높은 온도 또는 그보다 약간 높은 온도를 제1 설정 온도로서 결정하여도 좋다. 예를 들면, 식기 세척기(902)의 급탕 설정 온도 또는 그보다 약간 높은 온도가 제1 설정 온도가 될 수 있다. 연산부(105)는, 복수의 급탕단의 급탕 설정 온도 중, 2번째로 높은 온도 또는 그보다 약간 높은 온도를 제2 설정 온도로서 결정하여도 좋다. 복수의 급탕단의 급탕 설정 온도 중 가장 높은 온도와 2번째로 높은 온도와의 차가 작은 경우에는, 연산부(105)는, 복수의 급탕단의 급탕 설정 온도 중 3번째로 높은 온도 또는 그보다 약간 높은 온도를 제2 설정 온도로서 결정하여도 좋다. 이하의 설명에서는, 예로서, 제1 설정 온도를 55℃로 하고, 제2 설정 온도를 45℃로 한다. 제1 설정 온도를 Tset1로 나타내고, 제2 설정 온도를 Tset2로 나타내고, 상부 수온을 Ttank1로 나타내고, 중간부 수온을 Ttank2로 나타낸다.
도 5는, 본 실시의 형태 1의 난방 급탕 시스템(1)의 제어 장치(101)의 제어 동작을 도시하는 플로 차트이다. 도 5의 스텝 S1에서, 제어 장치(101)는, 온도 센서(203)에서 검지되는 중간부 수온(Ttank2)과, 제2 설정 온도(Tset2)를 비교한다. 중간부 수온(Ttank2)이 제2 설정 온도(Tset2)에 비하여 낮은 경우에는, 제어 장치(101)는, 스텝 S2로 이행하여, 중온 축열 운전을 실시한다. 스텝 S2의 중온 축열 운전이 종료된 후, 제어 장치(101)는, 스텝 S3으로 이행한다. 스텝 S1에서 중간부 수온(Ttank2)이 제2 설정 온도(Tset2)에 비하여 높은 경우에는, 제어 장치(101)는, 스텝 S2를 스킵하고, 스텝 S3으로 이행한다.
스텝 S3에서, 제어 장치(101)는, 온도 센서(204)로 검지되는 상부 수온(Ttank1)과, 제1 설정 온도(Tset1)를 비교한다. 상부 수온(Ttank1)이 제1 설정 온도(Tset1)에 비하여 낮은 경우에는, 제어 장치(101)는, 스텝 S4로 이행하여, 고온 축열 운전을 실시한다. 스텝 S3에서 상부 수온(Ttank1)이 제1 설정 온도(Tset1)에 비하여 높은 경우에는, 제어 장치(101)는, 스텝 S4를 스킵하고, 본 플로 차트의 처리를 종료한다.
(중온 축열 운전)
이하, 중온 축열 운전에 관해 또한 설명한다. 중온 축열 운전은, 히트 펌프 유닛(2), 물 가열 회로, 하부 왕로, 및 중간부 복로를 동작시킴으로써 저탕 탱크(6)에 축열하는 운전이다. 제어 장치(101)는, 바람직하게는 액체 펌프(43)의 동작 속도를 일정하게 하고, 보다 바람직하게는 액체 펌프(43)의 동작 속도를 최대 속도로 고정한다. 이렇게 함으로써, 액-물 열교환기(5)의 입구 출구 사이의 액체의 온도차가 작아지고, 히트 펌프 입구 온도를 낮게 억제할 수 있고, 전력 소비를 억제할 수 있다. 제어 장치(101)는, 바람직하게는 물펌프(8)의 동작 속도를 일정하게 하고, 보다 바람직하게는 물펌프(8)의 동작 속도를 최대 속도로 고정한다. 이렇게 함으로써, 액-물 열교환기(5)의 출구 입구 사이의 물의 온도차가 작아지고, 히트 펌프 입구 온도를 낮게 억제할 수 있고, 전력 소비를 억제할 수 있다. 제어 장치(101)는, 온도 센서(203)에서 검지되는 중간부 수온(Ttank2)이 제2 설정 온도(Tset2) 이상이 되었을 때, 중온 축열 운전을 종료하여도 좋다. 제어 장치(101)는, 저탕 탱크(6)의 하부의 수온이 제2 설정 온도(Tset2) 또는 그것에 가까운 온도가 될 때 까지, 중온 축열 운전을 계속하여도 좋다. 이하의 설명에서는, 제2 설정 온도(Tset2) 또는 그것에 가까운 온도의 물을 「중온수」라고 부르는 경우가 있다.
중온 축열 운전에서의 히트 펌프 유닛(2)의 가열 동작을 이하에 설명한다. 압축기(23)로부터 토출된 냉매는, 4방밸브(24), 제1 냉매구(251), 냉매-액 열교환기(25), 제2 냉매구(252), 팽창밸브(26), 제1 냉매구(271), 냉매-공기 열교환기(27), 제2 냉매구(272), 4방밸브(24), 어큐뮬레이터(28), 압축기(23)의 순서로 순환한다. 압축기(23)에서 토출된 고온 고압의 냉매가 냉매-액 열교환기(25)에 유입한다. 냉매-액 열교환기(25)에서, 냉매가 냉각되고, 액체가 가열된다. 냉매-액 열교환기(25)에서 냉각된 냉매는, 팽창밸브(26)에서 감압된다. 팽창밸브(26)에서 감압된 저압 냉매는, 냉매-공기 열교환기(27)에, 외기의 열을 흡수하고, 증발한다. 냉매-공기 열교환기(27)에서 흡열한 냉매는, 4방밸브(24) 및 어큐뮬레이터(28)를 경유하여, 압축기(23)에 흡입된다.
(고온 축열 운전)
이하, 고온 축열 운전에 관해 또한 설명한다. 고온 축열 운전은, 히트 펌프 유닛(2), 물 가열 회로, 중간부 왕로, 및 상부 복로를 동작시킴으로써 저탕 탱크(6)에 축열하는 운전이다. 고온 축열 운전에서의 히트 펌프 유닛(2)의 가열 동작은, 중온 축열 운전에서의 동작과 같다. 제어 장치(101)는, 바람직하게는 액체 펌프(43)의 동작 속도를 일정하게 하고, 보다 바람직하게는 액체 펌프(43)의 동작 속도를 최대 속도로 고정한다. 이렇게 함으로써, 액-물 열교환기(5)의 입구 출구 사이의 액체의 온도차가 작아지고, 히트 펌프 입구 온도를 낮게 억제할 수 있고, 전력 소비를 억제할 수 있다. 바람직하게는, 제어 장치(101)는, 온도 센서(202)로 검지되는 상부 귀환 온도가 제1 설정 온도(Tset1) 이상이 되도록 물펌프(8)의 동작 속도를 제어한다. 기동 직후의 히트 펌프 유닛(2)의 가열 능력은 작다. 상기한 바와 같이 물펌프(8)를 제어함으로써, 히트 펌프 유닛(2)의 가열 능력이 작은 동안에도, 저탕 탱크(6)의 상부에 유입하는 뜨거운물의 온도가 낮아지는 것을 확실하게 억제할 수 있다. 제어 장치(101)는, 온도 센서(211)로 검지되는 제2 상부 수온(Ttank3)이 제1 설정 온도(Tset1) 이상이 되었을 때, 고온 축열 운전을 종료하여도 좋다. 이하의 설명에서는, 제1 설정 온도(Tset1) 또는 그것에 가까운 온도의 물을 「고온수」라고 부르는 경우가 있다. 고온 축열 운전을 종료한 때, 온도 센서(211)의 위치보다 위의 저탕 탱크(6)의 물은 고온수가 되고, 온도 센서(211)의 위치보다 아래의 저탕 탱크(6)의 물은 중온수인 채이다. 본 실시의 형태 1에서는, 복수의 급탕단의 급탕 설정 온도 중, 가장 높은 온도에 의거하여 제1 설정 온도(Tset1)를 결정함으로써, 저탕 탱크(6)의 고온수의 온도를 과부족이 없는 온도로 할 수 있다. 따라서, 편리성과, 전력 소비의 억제를 양립할 수 있다.
중온 축열 운전은, 저탕 탱크(6)의 물이 액-물 열교환기(5)에 복수회 순환하는 순환 가온식이다. 순환 가온식은, 후술하는 일과(一過) 가온식에 비하여, 고효율이다. 일반적으로, 가정에서는, 중온수의 수요가 많고, 고온수의 수요가 적다. 본 실시의 형태 1에 의하면, 수요가 많은 중온수를 생성하는 중온 축열 운전을, 고효율의 순환 가온식으로 행함으로써, 전력 소비를 억제할 수 있다.
고온 축열 운전은, 저탕 탱크(6)의 물이 액-물 열교환기(5)를 일회만 통과하는 일과 가온식이다. 본 실시의 형태 1에 의하면, 고온 축열 운전을 행함으로써, 저탕 탱크(6) 내의 중온수의 위에 고온수를 생성할 수 있다. 이 때문에, 고온수가 요구되는 경우에도, 저탕 탱크(6)의 전체를 고온수로 할 필요가 없다. 따라서, 전력 소비를 억제할 수 있다. 고온 축열 운전에서는, 중온수를 액-물 열교환기(5)에 고온수로 가열한다. 따라서, 저온수를 고온수로 가열하는 경우에 비하여, 소비 에너지 및 소요 시간을 억제할 수 있다. 고온 축열 운전에서는, 히트 펌프 유닛(2)에서 가열된 액체는 액-물 열교환기(5)에 복수회 순환한다. 이 때문에, 히트 펌프의 냉매와 물이 직접 열교환하는 구성에서 일과 가온식의 가열을 행하는 경우에 비하여, 효율이 향상하고, 전력 소비를 억제할 수 있다.
(난방 운전)
이하, 난방 운전에 관해 또한 설명한다. 난방 운전은, 히트 펌프 유닛(2) 및 난방 회로를 동작시킴으로써, 히트 펌프 유닛(2)에서 가열된 액체를 난방 기구(4)에 순환시키는 운전이다. 난방 운전으로의 히트 펌프 유닛(2)의 가열 동작은, 중온 축열 운전 및 고온 축열 운전에서의 동작과 같다. 제어 장치(101)는, 바람직하게는 액체 펌프(43)의 동작 속도를 일정하게 하고, 보다 바람직하게는 액체 펌프(43)의 동작 속도를 최대 속도로 고정한다. 이렇게 함으로써, 난방 기구(4)의 입구 출구 사이의 액체의 온도차가 작아지고, 히트 펌프 입구 온도를 낮게 억제할 수 있고, 전력 소비를 억제할 수 있다. 물펌프(8)는 정지 상태로 한다. 3방밸브(7)는, 수관(32)과 수관(34)과의 사이를 연통시켜도 좋다. 3방밸브(9)는, 수관(35)과 수관(10)과의 사이를 연통시켜도 좋다.
중온 축열 운전일 때에 제어 장치(101)가 히트 펌프 유닛(2)에 대해 행하는 제어와, 고온 축열 운전일 때에 제어 장치(101)가 히트 펌프 유닛(2)에 대해 행하는 제어와, 난방 운전일 때에 제어 장치(101)가 히트 펌프 유닛(2)에 대해 행하는 제어는, 서로 같은 것이 바람직하다. 환언하면, 제어 장치(101)는, 중온 축열 운전, 고온 축열 운전, 및 난방 운전의 어느 운전을 행할 때라도, 히트 펌프 유닛(2)에 대해 공통의 제어를 행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 중온 축열 운전, 고온 축열 운전, 및 난방 운전 사이에서 운전을 전환하는 경우에, 히트 펌프 유닛(2)의 동작을 변경할 필요가 없기 때문에, 원활하며 신속하게 전환할 수 있고, 전환시의 에너지 로스를 억제할 수 있다.
중온 축열 운전일 때에 제어 장치(101)가 액체 펌프(43)에 대해 행하는 제어와, 고온 축열 운전일 때에 제어 장치(101)가 액체 펌프(43)에 대해 행하는 제어와, 난방 운전일 때에 제어 장치(101)가 액체 펌프(43)에 대해 행하는 제어는, 서로 같은 것이 바람직하다. 환언하면, 제어 장치(101)는, 중온 축열 운전, 고온 축열 운전, 및 난방 운전의 어느 운전을 행할 때라도, 액체 펌프(43)에 대해 공통의 제어를 행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 중온 축열 운전, 고온 축열 운전, 및 난방 운전 사이에서 운전을 전환하는 경우에, 액체 펌프(43)의 동작을 변경할 필요가 없기 때문에, 원활하며 신속하게 전환할 수 있고, 전환시의 에너지 로스를 억제할 수 있다.
(급탕 동작)
급탕 설정 온도가 높은 급탕단, 예를 들면 식기 세척기(902)에 급탕하는 경우, 제어 장치(101)는, 상부 급탕관(19)과 급탕관(15)과의 사이를 3방밸브(14)에 의해 연통시킨다. 이에 의해, 상부 급탕관(19)으로부터 고온수를 급탕관(15)에 공급할 수 있다. 급탕 설정 온도가 높지 않은 급탕단, 예를 들면 욕실 샤워(901) 또는 부엌 수도꼭지(903)에 급탕하는 경우, 제어 장치(101)는, 중간부 급탕관(13)과 급탕관(15)과의 사이를 3방밸브(14)에 의해 연통시킨다. 이에 의해, 중간부 급탕관(13)으로부터 중온수를 급탕관(15)에 공급할 수 있다. 이로써, 고온수의 사용량을 억제하고, 중온수를 우선하여 사용할 수 있기 때문에, 에너지 효율을 향상할 수 있다.
중간부 급탕관(13)과 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(59)의 위치는, 온도 센서(203)의 위치보다 위, 또한 온도 센서(211)의 위치보다 아래인 것이 바람직하다. 이에 의해, 이하의 효과를 얻을 수 있다. 온도 센서(203)에서 검지되는 중간부 수온(Ttank2)이 제2 설정 온도(Tset2)에 비하여 낮아지면, 중온 축열 운전이 실시될 수 있다. 그 때문에, 온도 센서(203)의 위치보다 위에는, 중온수가 확실하게 존재한다고 기대할 수 있다. 따라서 접속구(59)의 위치를 온도 센서(203)의 위치보다 위로 함으로써, 접속구(59)의 위치에 중온수가 확실하게 존재한다고 기대할 수 있다. 따라서, 접속구(59)로부터 중간부 급탕관(13)에 중온수를 확실하게 공급할 수 있다. 온도 센서(211)로 검지되는 제2 상부 수온(Ttank3)이 제1 설정 온도(Tset1) 이상이 되었을 때, 고온 축열 운전이 종료될 수 있다. 그 때문에, 온도 센서(211)의 위치보다 아래의 저탕 탱크(6)의 물은 중온수인 채라고 기대할 수 있다. 따라서 접속구(59)의 위치를 온도 센서(211)의 위치보다 아래로 함으로써, 접속구(59)의 위치에는, 고온수가 존재하지 않고 확실하게 중온수가 존재한다고 기대할 수 있다. 이로써, 접속구(59)로부터 중간부 급탕관(13)에 중온수를 확실하게 공급할 수 있다.
(재축열(再蓄熱) 동작)
급탕 동작을 행함으로써 저탕 탱크(6)의 축열량이 감소하면, 도 5의 플로 차트의 스텝 S1 또는 스텝 S3의 부등호가 재차 성립할 수 있다. 예를 들면, 중온수가 소비된 경우, 스텝 S1의 부등호가 성립하고, 재축열 동작의 중온 축열 운전이 실시될 수 있다. 예를 들면, 고온수가 소비된 경우, 스텝 S3의 부등호가 성립하고, 재축열 동작의 고온 축열 운전이 실시될 수 있다.
도 6은, 본 실시의 형태 1에서의 재축열 동작의 중온 축열 운전에서의 저탕 탱크(6)의 수온 변화를 도시하는 도면이다. 이 중온 축열 운전의 시작시, 저탕 탱크(6)의 수온 분포는, 도 6(a)와 같이 되어 있다. 저탕 탱크(6)의 접속구(53)로부터 도출된 물은, 히트 펌프 유닛(2)에서 일정한 온도차만큼 승온하고, 접속구(57)로 되돌아온다. 이하의 설명에서는, 예로서, 이 일정한 온도차를 10℃(10K)로 한다. 도 6(a)에서는, 접속구(53)로부터 도출된 15℃의 물이 히트 펌프 유닛(2)에서 25℃로 가열된다. 이 가열된 물이 접속구(57)로부터 저탕 탱크(6)에 유입한다. 접속구(57)로부터 저탕 탱크(6)에 유입하는 물을 이하 「귀환수」라고 칭한다. 귀환수는, 밀도차에 의한 부력으로, 접속구(57)로부터 상방으로 확산한다. 귀환수의 온도 이상의 영역에서는 귀환수에 부력이 작용하지 않는다. 따라서, 도 6(a)에서, 25℃의 귀환수가 45℃의 층의 아래에 도여 간다. 그 결과, 도 6(a)로부터, 도 6(b)와 같은 온도 분포로 이행한다.
도 6(b)에서는, 접속구(53)로부터 도출된 25℃의 물이 히트 펌프 유닛(2)에서 35℃로 가열된다. 이 35℃의 귀환수가, 접속구(57)로부터 저탕 탱크(6)에 유입하고, 45℃의 층의 아래에 고여 간다. 그 결과, 도 6(b)로부터, 도 6(c)와 같은 온도 분포로 이행한다.
도 6(c)에서는, 접속구(53)로부터 도출된 35℃의 물이 히트 펌프 유닛(2)에서 45℃로 가열된다. 이 45℃의 귀환수가, 접속구(57)로부터 저탕 탱크(6)에 유입하고, 처음부터 있었던 45℃의 층과 융합하고, 또한 아래로 고여 간다. 그 결과, 도 6(c)로부터, 도 6(d)와 같은 온도 분포로 이행한다. 도 6(d)의 상태가 되면, 제어 장치(101)는, 재축열 동작의 중온 축열 운전을 종료한다.
중간부 복로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(57)의 위치는, 온도 센서(203)의 위치에 비하여, 아래 또는 같은 높이에 있는 것이 바람직하다. 온도 센서(203)에서 검지되는 중간부 수온에 의거하여 중온 축열 운전이 시작된 때, 도 6(a)와 같이, 온도 센서(203)보다 위에는 중온수가 존재할 수 있다. 이 때, 접속구(57)의 위치가 온도 센서(203)의 위치보다 위에 있다고 가정하면, 접속구(57)보다 아래로서 온도 센서(203)보다 위의 영역에 중온수가 존재할 수 있다. 이 영역의 중온수에, 접속구(57)로부터 유입하는 귀환수가 섞인 것으로, 이 영역의 중온수의 온도가 저하되면, 에너지 로스가 생긴다. 이에 대해, 접속구(57)의 위치가, 온도 센서(203)의 위치에 비하여, 아래 또는 동일한 높이라면, 상술한 바와 같은 중온수의 온도 저하에 의한 에너지 로스를 확실하게 회피할 수 있다.
상술한 이유로부터, 중간부 급탕관(13)과 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(59)의 위치는, 온도 센서(203)의 위치보다 위에 있는 것이 바람직하고, 중간부 복로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(57)의 위치는, 온도 센서(203)의 위치에 비하여, 아래 또는 동일한 높이에 있는 것이 바람직하다. 따라서 중간부 급탕관(13)과 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(59)의 위치는, 중간부 복로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(57)의 위치보다 위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시의 형태 1에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 저탕 탱크(6)의 높이의 거의 2분의1의 위치에 온도 센서(203)가 위치하지만, 온도 센서(203)의 위치는, 저탕 탱크(6)의 높이의 2분의1의 위치보다 아래라도 위라도 좋다.
도 7은, 본 실시의 형태 1에서의 재축열 동작의 고온 축열 운전에서의 저탕 탱크(6)의 수온 변화를 도시하는 도면이다. 이 고온 축열 운전의 시작시, 저탕 탱크(6)의 수온 분포는, 도 7(e)와, 같이 되어 있다. 접속구(57)로부터 도출된 중온수(45℃)는, 히트 펌프 유닛(2)에서 고온수(55℃)로 가열된다. 이 고온수가 접속구(61)로부터 저탕 탱크(6)에 유입함으로써, 고온수(55℃)의 층이 아래로 확대하여 간다. 그 결과, 도 7(e)로부터 도 7(f)를 경유하여 도 7(g)와 같은 온도 분포로 이행한다. 도 7(g)의 상태가 되면, 제어 장치(101)는, 재축열 동작의 고온 축열 운전을 종료한다.
본 실시의 형태 1에 의하면, 중온 축열 운전 및 고온 축열 운전을 실시함으로써, 고온수 및 중온수를 저탕 탱크(6) 내에 적층시킬 수 있다. 이 때문에, 저탕 탱크(6)의 전체를 고온으로 하지 않아도, 고온수를 사용할 수 있다. 일반적으로, 고온수를 생성할 때의 운전 효율은 낮다. 본 실시의 형태 1에 의하면, 고온수의 생성량을 억제할 수 있기 때문에, 전력 소비를 대폭적으로 저감할 수 있다. 저탕 탱크(6) 내의 고온수의 양을 적게 할 수 있기 때문에, 저탕 탱크(6)의 방열 로스도 저감할 수 있다.
중간부 급탕관(13)과 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(59)의 위치는, 중간부 왕로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(57)의 위치보다 위에 있는 것이 바람직하다. 그 이유는, 이하와 같다. 저탕 탱크(6)로부터 방열(放熱)함으로써, 저탕 탱크(6) 내의 뜨거운물의 온도는 서서히 저하된다. 도 7에서는, 설명을 간단하게 하기 위해, 중온수의 층의 전체를 45℃로 나타내고 있다. 실제로는, 저탕 탱크(6)로부터 방열함으로써, 중온수의 층의 중에 온도 분포가 생길 수 있다. 예를 들면, 중온수의 층의 상부는 45℃ 또는 그것에 가까운 온도가 되고, 중온수의 층의 하부는 그것보다 낮은 온도가 될 수 있다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 고온 축열 운전이 행하여지면, 고온수와 중온수와의 경계층이 아래로 이동하고, 중온수의 층의 상부도 아래로 이동한다. 중간부 급탕관(13)과 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(59)의 위치가, 중간부 왕로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(57)의 위치보다 위에 있으면, 아래로 이동한 중온수의 층의 상부로부터 중간부 급탕관(13)에 급탕할 수 있다. 따라서, 중간부 급탕관(13)에 공급하는 중온수의 온도가 저하되는 것을 확실하게 억제할 수 있다. 이에 대해, 중간부 급탕관(13)과 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(59)의 위치가, 중간부 왕로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 즉 접속구(57)의 위치보다 아래에 있다고 가정하면, 고온 축열 운전이 행하여져도, 접속구(59)의 위치의 중온수는 아래로 이동하지 않기 때문에, 상기한 효과를 얻을 수가 없다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 1에서는, 중간부 왕로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치, 및, 중간부 복로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치를, 접속구(57)로 겸용하고 있다. 그 때문에, 구성을 간소화할 수 있다. 본 발명에서는, 중간부 왕로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치와, 중간부 복로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치를 각각으로 하여도 좋다. 그 경우, 중간부 왕로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치의 높이와, 중간부 복로와 저탕 탱크(6)가 접속하는 위치의 높이가 달라도 좋다.
제어 장치(101)는, 중온 축열 운전, 고온 축열 운전, 또는 난방 운전의 시작에 즈음하여, 히트 펌프 유닛(2) 및 액체 펌프(43)를 기동할 때, 히트 펌프 유닛(2)을 기동하기 전에 액체 펌프(43)를 기동하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 히트 펌프 유닛(2)의 운전이 시작한 때에 히트 펌프 유닛(2) 내에 액체가 이상(異常)한 고온이 되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
제어 장치(101)는, 중온 축열 운전 또는 고온 축열 운전의 시작에 즈음하여, 히트 펌프 유닛(2), 액체 펌프(43), 및 물펌프(8)를 기동할 때, 히트 펌프 유닛(2)을 기동한 후에 물펌프(8)를 기동하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 가열된 액체가 액-물 열교환기(5)에 순환하기 시작한 후, 물이 순환하기 시작한다. 그 때문에, 충분히 가열되지 않은 물이 저탕 탱크(6)로 되돌아오는 것을 억제할 수 있다. 특히, 고온 축열 운전의 시작 후에, 저탕 탱크(6)의 상부의 고온수에, 충분히 가열되지 않은 물이 혼합되는 것을 억제할 수 있다.
상기한 이유로부터, 제어 장치(101)는, 히트 펌프 유닛(2), 액체 펌프(43), 및 물펌프(8)를 기동할 때, 히트 펌프 유닛(2)을 기동하기 전에 액체 펌프(43)를 기동하고, 히트 펌프 유닛(2)을 기동한 후에 물펌프(8)를 기동하는 것이 바람직하다.
제어 장치(101)는, 고온 축열 운전의 시작에 즈음하여, 물펌프(8)를 기동할 때, 온도 센서(201)로 검지되는 히트 펌프 출구 온도가 제1 설정 온도(Tset1) 이상이 되었을 때에 물펌프(8)를 기동하여도 좋다. 이에 의해, 저탕 탱크(6)의 상부의 고온수에, 충분히 가열되지 않은 물이 혼합되는 것을 억제할 수 있다.
실시의 형태 2.
다음에, 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태 2에 관해 설명하는데, 상술한 실시의 형태 1과의 상위점을 중심으로 설명하고, 동일 부분 또는 상당 부분은 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 8은, 본 실시의 형태 2의 난방 급탕 시스템(1)의 제어 장치(101)의 제어 동작을 도시하는 플로 차트이다.
도 8은, 중온 축열 운전 또는 고온 축열 운전을 시작할 때의 제어 동작을 도시한다. 제어 장치(101)는, 우선, 액체 펌프(43)를 기동한다(스텝 S11). 그 후, 제어 장치(101)는, 히트 펌프 유닛(2)을 기동한다(스텝 S12). 뒤이어, 제어 장치(101)는, 온도 센서(201)로 검지되는 히트 펌프 출구 온도와, 온도 센서(212)로 검지되는 히트 펌프 입구 온도와의 차(이하, 「온도차(ΔT)」라고 칭한다)를 임계치와 비교한다(스텝 S13). 이 임계치는, 예를 들면 2℃(2K)이다. 제어 장치(101)는, 온도차(ΔT)가 임계치에 아직 달하지 않는 경우에는 물펌프(8)를 기동을 하지 않고, 온도차(ΔT)가 임계치에 달한 후, 물펌프(8)를 기동한다(스텝 S14).
본 실시의 형태 2에 의하면, 히트 펌프 유닛(2)으로 액체가 가열되기 시작한 것을 온도차(ΔT)에 의거하여 확인한 후에, 물펌프(8)를 기동할 수 있다. 따라서, 충분히 가열되지 않은 물이 저탕 탱크(6)로 되돌아오는 것을 억제할 수 있다. 특히, 고온 축열 운전의 시작 후에, 저탕 탱크(6)의 상부의 고온수에, 충분히 가열되지 않은 물이 혼합되는 것을 억제할 수 있다.
실시의 형태 3.
다음에, 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시의 형태 3에 관해 설명하는데, 상술한 실시의 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 동일 부분 또는 상당 부분은 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 9는, 본 실시의 형태 3의 난방 급탕 시스템(1)의 제어 장치(101)의 제어 동작을 도시하는 플로 차트이다.
도 9는, 중온 축열 운전 또는 고온 축열 운전을 시작할 때의 제어 동작을 도시한다. 제어 장치(101)는, 우선, 물펌프(8) 및 액체 펌프(43)를 같은 시기에 기동한다(스텝 S21). 스텝 S21에서, 제어 장치(101)는, 물펌프(8)의 기동 후의 동작 속도(예를 들면 회전 속도)가, 액체 펌프(43)의 기동 후의 동작 속도(예를 들면 회전 속도)보다 낮아지도록 한다. 그 후, 제어 장치(101)는, 히트 펌프 유닛(2)을 기동한다(스텝 S22). 뒤이어, 제어 장치(101)는, 온도 센서(201)로 검지되는 히트 펌프 출구 온도와, 온도 센서(212)로 검지되는 히트 펌프 입구 온도와의 온도차(ΔT)를 임계치와 비교한다(스텝 S23). 이 임계치는, 예를 들면 2℃(2K)이다. 제어 장치(101)는, 온도차(ΔT)가 임계치에 아직 달하지 않은 경우에는 물펌프(8) 및 액체 펌프(43)의 통상 제어로 이행하지 않고, 온도차(ΔT)가 임계치에 달한 후, 물펌프(8) 및 액체 펌프(43)의 통상 제어로 이행한다(스텝 S24). 물펌프(8) 및 액체 펌프(43)의 통상 제어란, 실시의 형태 1에서 설명한 펌프 제어 방법이다.
본 실시의 형태 3에 의하면, 히트 펌프 유닛(2)이 기동할 때, 물펌프(8) 및 액체 펌프(43)가 동작하고 있음으로써, 액-물 열교환기(5)에 액체를 확실하게 냉각할 수 있다. 그 때문에, 히트 펌프 입구 온도를 확실하게 억제할 수 있다. 그 결과, 히트 펌프 유닛(2)의 동작의 신뢰성을 향상할 수 있다. 또한, 물펌프(8)의 기동 후의 동작 속도가 낮기 때문에, 충분히 가열되지 않은 물이 저탕 탱크(6)에 유입하는 양을 억제할 수 있다. 특히, 고온 축열 운전의 시작 후에, 저탕 탱크(6)의 상부의 고온수에, 충분히 가열되지 않은 물이 혼합되는 것을 억제할 수 있다.
상기 스텝 S23의 판단에 대신하여, 물펌프(8)의 기동 후의 경과 시간이 임계치(예를 들면 1분간)에 달하였는지의 여부를 판단하고, 경과 시간이 임계치에 달한 후에 물펌프(8) 및 액체 펌프(43)의 통상 제어로 이행하여도 좋다.
전술한 실시의 형태 1 또는 2에서도, 제어 장치(101)는, 물펌프(8)의 기동 후의 동작 속도가, 액체 펌프(43)의 기동 후의 동작 속도보다 낮아지도록 하여도 좋다.
실시의 형태 4.
다음에, 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태 4에 관해 설명하는데, 상술한 실시의 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 동일 부분 또는 상당 부분은 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 10은, 본 실시의 형태 4의 난방 급탕 시스템(1)의 제어 장치(101)의 제어 동작을 도시하는 플로 차트이다.
외기 온도가 낮은 경우, 히트 펌프 유닛(2)이 가열 동작을 행하면, 냉매-공기 열교환기(27)에 서리가 부착할 수 있다. 서리가 많이 부착한 경우, 제상 운전을 행할 필요가 있다. 도 10은, 제상 운전일 때의 제어 동작을 도시한다. 제어 장치(101)는, 우선, 히트 펌프 유닛(2)이 가열 동작을 행하고 있는지의 여부를 판단한다(스텝 S31). 제어 장치(101)는, 히트 펌프 유닛(2)이 가열 동작을 행하고 있는 경우에는 스텝 S32로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 본 플로 차트의 처리를 종료한다. 스텝 S32에서, 제어 장치(101)는, 온도 센서(208)로 검지되는 온도(T1)와, 임계치(예를 들면 -5℃)를 비교한다. 제어 장치(101)는, 온도 센서(208)로 검지되는 온도(T1)가 임계치 이하인 경우에는, 스텝 S33으로 진행하여 제상 운전을 시작하고, 그렇지 않은 경우에는 본 플로 차트의 처리를 종료한다.
스텝 S33에서, 제어 장치(101)는, 이하와 같이 하여 제상 운전을 시작한다. 우선, 압축기(23)를 일단 정지하고, 그 후, 압축기(23)로부터 토출된 냉매의 이송처가 냉매-공기 열교환기(27)가 되도록 4방밸브(24)를 전환한다. 그 후, 압축기(23)를 재기동한다. 이에 의해, 제상 운전이 시작한다. 제상 운전에서는, 압축기(23)로부터 토출된 냉매는, 4방밸브(24), 제2 냉매구(272), 냉매-공기 열교환기(27), 제1 냉매구(271), 팽창밸브(26), 제2 냉매구(252), 냉매-액 열교환기(25), 제1 냉매구(251), 4방밸브(24), 어큐뮬레이터(28), 압축기(23)의 순서로 순환한다. 압축기(23)에서 토출된 고온 고압의 냉매가 냉매-공기 열교환기(27)에 유입함으로써, 서리를 녹이다.
제상 운전일 때, 제어 장치(101)는, 하부 왕로 및 중간부 복로가 선택되도록 3방밸브(7) 및 3방밸브(9)를 제어한다(스텝 S34). 제상 운전일 때, 냉매-액 열교환기(25)에서 냉매는 액체를 가열하지 않기 때문에, 가열되지 않은 액체가 히트 펌프 유닛(2)으로부터 액체관(41)에 흐른다. 그 때문에, 액-물 열교환기(5)에 액체는 물을 가열하지가 않는다. 상기 스텝 S34와 같이, 제상 운전일 때에 하부 왕로 및 중간부 복로를 선택함으로써, 저탕 탱크(6)의 상부의 고온수에, 충분히 가열되지 않은 물이 혼합되는 것을 억제할 수 있다.
제어 장치(101)는, 스텝 S34에 대신하여, 난방 회로가 선택되도록 3방밸브(29)를 제어함과 함께 물펌프(8)를 정지하여도 좋다. 제상 운전일 때에 난방 회로가 선택되도록 3방밸브(29)를 제어함과 함께 물펌프(8)를 정지함으로써, 저탕 탱크(6)의 상부의 고온수에, 충분히 가열되지 않은 물이 혼합되는 것을 억제할 수 있다.
서리가 제거됨에 따라, 온도 센서(208)로 검지되는 온도(T1)가 상승한다. 제어 장치(101)는, 온도 센서(208)로 검지되는 온도(T1)가 제2 임계치(예를 들면 10℃)에 달한 경우에, 제상 운전을 종료하여도 좋다. 제상 운전을 종료하는 경우는, 제어 장치(101)는, 압축기(23)를 일단 정지하고 4방밸브(24)를 전환한 후에 압축기(23)를 재기동함으로써 히트 펌프 유닛(2)의 가열 동작을 재개시켜, 저탕 유닛(3)의 제어 동작을 원래의 동작으로 복귀시킨다.
실시의 형태 5.
다음에, 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태 5에 관해 설명하는데, 상술한 실시의 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 동일 부분 또는 상당 부분은 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 도 11은, 본 실시의 형태 5의 난방 급탕 시스템(1)의 제어 장치(101)의 제어 동작을 도시하는 플로 차트이다.
도 11은, 제상 운전일 때의 제어 동작을 도시한다. 제상 운전일 때, 제어 장치(101)는, 물 가열 회로, 중간부 왕로, 및 상부 복로가 선택되도록, 3방밸브(29), 3방밸브(7), 및 3방밸브(9)를 제어한다(스텝 S41). 뒤이어, 제어 장치(101)는, 액체 펌프(43) 및 물펌프(8)를 운전한다(스텝 S42). 액체 펌프(43)의 동작 속도는, 일정하게 하여도 좋고, 특히, 최대 속도로 고정하여도 좋다.
이상과 같이 제어함으로써, 저탕 탱크(6) 내의 중온수가 액-물 열교환기(5)에 순환하고, 액-물 열교환기(5)에서 중온수가 액체를 가열한다. 가열된 액체가 냉매-액 열교환기(25)에 순환하고, 냉매-액 열교환기(25)에서 액체가 냉매를 가열한다. 그 결과, 서리를 보다 빨리 녹일 수 있고, 제상 운전의 시간을 단축할 수 있다. 제상 운전은, 중온 축열 운전에 비하여, 효율이 낮고, 전력 소비가 크다. 본 실시의 형태 5에서는, 제상 운전일 때에 중온수를 소비하지만, 효율이 낮은 제상 운전의 시간이 짧아짐으로써, 전체로서 전력 소비를 억제할 수 있다.
본 실시의 형태 5의 제상 운전일 때, 물펌프(8)의 동작 속도가 높을 수록, 액-물 열교환기(5)의 열교환량 및 냉매-액 열교환기(25)의 열교환량이 커지고, 저탕 탱크(6)의 축열량이 저하된다. 냉매-액 열교환기(25)의 열교환량이 커질 수록, 압축기(23)에 흡입되는 냉매의 압력, 또는 냉매의 증발 온도가 높아진다. 제상 운전일 때의 냉매의 증발 온도는, 온도 센서(207)로 검지할 수 있다. 본 실시의 형태 5에서는, 제상 운전일 때, 냉매의 증발 온도가 목표치(예를 들면 5℃)에 일치하도록 물펌프(8)의 동작 속도를 제어하여도 좋다(스텝 S43). 이와 같이 함으로써, 외기 온도, 저탕 탱크(6)의 수온 분포 등에 관계없이, 적정한 열량을 저탕 탱크(6)로부터 냉매-액 열교환기(25)에 줄 수 있다. 증발 온도의 목표치는, 물의 동결을 회피하기 위해, 0℃ 이상이 바람직하다.
상기 스텝 S43에 대신하여, 압축기(23)에 흡입되는 냉매의 압력을 검지하는 센서를 마련하고, 압축기(23)에 흡입되는 냉매의 압력이 목표치에 일치하도록 물펌프(8)의 동작 속도를 제어하여도 좋다. 그 경우에도, 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 온도 센서(207)에 대신하여, 팽창밸브(26), 냉매-액 열교환기(25), 4방밸브(24), 어큐뮬레이터(28), 또는 압축기(23)를 통과하는 경로의 어느 하나에 온도 센서를 마련하고, 그 온도 센서로 검지되는 온도에 의거하여, 냉매의 증발 온도, 또는 압축기(23)에 흡입되는 냉매의 압력을 계산하여도 좋다.
1 : 난방 급탕 시스템
2 : 히트 펌프 유닛
3 : 저탕 유닛
4 : 난방 기구
5 : 액-물 열교환기
6 : 저탕 탱크
7 : 3방밸브
8 : 물펌프
9 : 3방밸브
10, 11 : 수관
12 : 급수관
13 : 중간부 급탕관
14 : 3방밸브
15 : 급탕관
16 : 혼합밸브
17 : 급수관
18 : 급탕관
19 : 상부 급탕관
20, 21 : 수관
22a, 22b, 22c : 밸브
23 : 압축기
24 : 4방밸브
25 : 냉매-액 열교환기
26 : 팽창밸브
27 : 냉매-공기 열교환기
28 : 어큐뮬레이터
29 : 3방밸브
30, 31 : 액체관
32 : 수관
33 : 액체관
34, 35 : 수관
40, 41, 42 : 액체관
43 : 액체 펌프
44 : 액체관
51, 52 : 접속부
53 : 접속구
54, 55, 56 : 접속부
57, 58, 59, 60, 61 : 접속구
101 : 제어 장치
102 : 난방 리모컨
103 : 급탕 리모컨
104 : 측정부
105 : 연산부
106 : 제어부
107 : 통신부
108 : 기억부
109, 111 : 조작부
110, 112 : 표시부
201, 202, 203, 204, 206, 207, 208, 209, 211, 212 : 온도 센서
205 : 압력 센서
251 : 제1 냉매구
252 : 제2 냉매구
271 : 제1 냉매구
272 : 제2 냉매구
901 : 욕실 샤워
902 : 식기 세척기
903 : 부엌 수도꼭지

Claims (16)

  1. 저탕 탱크와,
    액체를 가열하는 액체 가열 장치와,
    상기 액체와 물과의 사이에서 열을 교환하는 액-물 열교환기와,
    상기 액체를 보내는 액체 펌프와,
    물을 보내는 물펌프와,
    상기 액체 가열 장치와 상기 액-물 열교환기와의 사이에 상기 액체가 순환하는 물 가열 회로와,
    상기 저탕 탱크의 하부로부터 물을 상기 액-물 열교환기에 유도하는 하부 왕로와,
    상기 액-물 열교환기로부터 물을 상기 저탕 탱크의 상부에 유도하는 상부 복로와,
    상기 하부보다 위이며 상기 상부보다 아래에 있는 상기 저탕 탱크의 중간부로부터 물을 상기 액-물 열교환기에 유도하는 중간부 왕로와,
    상기 액-물 열교환기로부터 물을 상기 저탕 탱크의 상기 중간부에 유도하는 중간부 복로와,
    상기 물 가열 회로의 상기 액체를 순환시킴과 함께 상기 하부 왕로 및 상기 중간부 복로에 물을 흘림으로써 상기 저탕 탱크에 축열하는 중온 축열 운전과, 상기 물 가열 회로의 상기 액체를 순환시킴과 함께 상기 중간부 왕로 및 상기 상부 복로에 물을 흘림으로써 상기 저탕 탱크에 축열하는 고온 축열 운전을 제어하는 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저탕 탱크의 상기 중간부에 접속하는 중간부 급탕관을 또한 구비하고,
    상기 중간부 급탕관과 상기 저탕 탱크가 접속하는 위치는, 상기 중간부 복로와 상기 저탕 탱크가 접속하는 위치보다 위에 있는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저탕 탱크의 상기 중간부에 접속하는 중간부 급탕관을 또한 구비하고,
    상기 중간부 급탕관과 상기 저탕 탱크가 접속하는 위치는, 상기 중간부 왕로와 상기 저탕 탱크가 접속하는 위치보다 위에 있는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저탕 탱크의 상기 상부의 수온인 상부 수온을 검지하는 수단과,
    상기 저탕 탱크의 상기 중간부의 수온인 중간부 수온을 검지하는 수단을 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 상부 수온이 제1 설정 온도에 비하여 낮은 경우에는 상기 고온 축열 운전을 선택하고, 상기 중간부 수온이 상기 제1 설정 온도보다 낮은 제2 설정 온도에 비하여 낮은 경우에는 상기 중온 축열 운전을 선택하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 복수의 급탕단의 급탕 설정 온도를 기억하고, 상기 급탕 설정 온도 중 가장 높은 온도에 의거하여 상기 제1 설정 온도를 결정하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상부 복로의 수온인 상부 귀환수온을 검지하는 수단을 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 고온 축열 운전일 때에는 상기 상부 귀환수온이 설정 온도 이상이 되도록 상기 물펌프의 동작 속도를 제어하고, 상기 중온 축열 운전일 때에는 상기 물펌프의 동작 속도를 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액체의 열로 난방하는 난방 기구와,
    상기 액체 가열 장치와 상기 난방 기구와의 사이에 상기 액체가 순환하는 난방 회로와,
    상기 물 가열 회로와 상기 난방 회로를 전환하는 제1 밸브를 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 난방 회로의 상기 액체를 순환시킴으로써 난방하는 난방 운전을 제어하고,
    상기 중온 축열 운전일 때에 상기 제어 장치가 상기 액체 가열 장치에 대해 행하는 제어와, 상기 고온 축열 운전일 때에 상기 제어 장치가 상기 액체 가열 장치에 대해 행하는 제어와, 상기 난방 운전일 때에 상기 제어 장치가 상기 액체 가열 장치에 대해 행하는 제어가 같은 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액체의 열로 난방하는 난방 기구와,
    상기 액체 가열 장치와 상기 난방 기구와의 사이에 상기 액체가 순환하는 난방 회로와,
    상기 물 가열 회로와 상기 난방 회로를 전환하는 제1 밸브를 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 난방 회로의 상기 액체를 순환시킴으로써 난방하는 난방 운전을 제어하고,
    상기 중온 축열 운전일 때에 상기 제어 장치가 상기 액체 펌프에 대해 행하는 제어와, 상기 고온 축열 운전일 때에 상기 제어 장치가 상기 액체 펌프에 대해 행하는 제어와, 상기 난방 운전일 때에 상기 제어 장치가 상기 액체 펌프에 대해 행하는 제어가 같은 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액체 가열 장치, 상기 액체 펌프, 및 상기 물펌프를 기동할 때, 상기 액체 가열 장치를 기동하기 전에 상기 액체 펌프를 기동하고, 상기 액체 가열 장치를 기동한 후에 상기 물펌프를 기동하는 제어 장치를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 액체 가열 장치로부터 나오는 상기 액체와 상기 액체 가열 장치에 들어가는 상기 액체와의 온도차를 검지하는 수단을 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 온도차가 임계치에 달한 후에 상기 물펌프를 기동하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액체 펌프 및 상기 물펌프를 기동할 때, 상기 물펌프의 기동 후의 동작 속도를 상기 액체 펌프의 기동 후의 동작 속도보다 낮게 하는 제어 장치를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액체 가열 장치는, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 냉매와 상기 액체와의 사이에서 열을 교환하는 냉매-액 열교환기와, 상기 냉매와 공기와의 사이에서 열을 교환하는 냉매-공기 열교환기와, 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 이송처를 상기 냉매-액 열교환기와 상기 냉매-공기 열교환기로 전환하는 전환 밸브를 포함하는 냉매 회로를 가지며,
    상기 하부 왕로와 상기 중간부 왕로를 전환하는 제2 밸브와,
    상기 상부 복로와 상기 중간부 복로를 전환하는 제3 밸브와,
    상기 압축기로부터 토출된 냉매의 이송처가 상기 냉매-공기 열교환기가 되는 제상 운전일 때에 상기 하부 왕로 및 상기 중간부 복로가 선택되도록 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 제어하는 제어 장치를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액체 가열 장치는, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 냉매와 상기 액체와의 사이에서 열을 교환하는 냉매-액 열교환기와, 상기 냉매와 공기와의 사이에서 열을 교환하는 냉매-공기 열교환기와, 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 이송처를 상기 냉매-액 열교환기와 상기 냉매-공기 열교환기로 전환하는 전환 밸브를 포함하는 냉매 회로를 가지며,
    상기 액체의 열로 난방하는 난방 기구와,
    상기 액체 가열 장치와 상기 난방 기구와의 사이에 상기 액체가 순환하는 난방 회로와,
    상기 물 가열 회로와 상기 난방 회로를 전환하는 제1 밸브와,
    상기 압축기로부터 토출된 냉매의 이송처가 상기 냉매-공기 열교환기가 되는 제상 운전일 때에 상기 난방 회로가 선택되도록 상기 제1 밸브를 제어하는 제어 장치를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액체 가열 장치는, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 냉매와 상기 액체와의 사이에서 열을 교환하는 냉매-액 열교환기와, 상기 냉매와 공기와의 사이에서 열을 교환하는 냉매-공기 열교환기와, 상기 압축기로부터 토출된 냉매의 이송처를 상기 냉매-액 열교환기와 상기 냉매-공기 열교환기로 전환하는 전환 밸브를 포함하는 냉매 회로를 가지며,
    상기 압축기로부터 토출된 냉매의 이송처가 상기 냉매-공기 열교환기가 되는 제상 운전일 때에, 상기 저탕 탱크와 상기 액-물 열교환기와의 사이에 물을 상기 물펌프로 순환시키고, 상기 액-물 열교환기와 상기 냉매-액 열교환기와의 사이에 상기 액체를 상기 액체 펌프로 순환시키는 제어 장치를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제상 운전일 때의 냉매의 증발 온도, 또는, 상기 제상 운전일 때에 상기 압축기에 흡입되는 냉매의 압력을 검지하는 검지 수단을 또한 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 제상 운전일 때에 상기 검지 수단으로 검지되는 온도 또는 압력이 목표치에 일치하도록 상기 물펌프의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
  16. 삭제
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