KR20060063539A - 히트 펌프 급탕 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 설치성, 시공성, 사용성이 우수한 히트 펌프 급탕 장치를 제공하는 것이다.

압축기와 수냉매 열 교환기와 감압 장치와 증발기가 냉매관로에서 접속된 히트 펌프 냉매 회로와, 급수구와 바이패스 밸브와 급수 역지 밸브와 수냉매 열 교환기와 가열된 온탕을 제1 유량 조정 밸브를 통해 출탕하는 출탕구가 수관로에서 접속된 급탕 회로와, 급수 회로와, 상기 급탕 회로로부터 분기한 분기 배관과 제2 유량 조정 밸브를 통해 접속된 저탕 탱크와 저탕 탱크로부터의 물을 수냉매 열 교환기로 이송하는 순환 펌프가 수관로에서 접속된 저탕 탱크 추가 가열 회로를 구비하고, 직접 출탕 기능과 탱크 출탕 기능과 동시 출탕 기능을 갖고, 운전 제어 수단에 의해 3개의 기능의 절환을 행하는 급탕 장치에 있어서, 물의 가열을 행하는 열원 유닛과, 저탕 유닛을 수배관 및 저전압 제어 배선으로 접속한 것을 특징으로 하는 히트 펌프 급탕 장치에 의해, 설치성, 시공성, 사용성이 우수한 순간 온수 비등형 히트 펌프 급탕 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

Description

히트 펌프 급탕 장치 {HEAT PUMP HOT WATER SUPPLY DEVICE}

그러나, 특허 문헌 1의 급탕 장치는 설치성, 시공성 및 사용자의 사용성에 대해서는, 하등 고려되어 있지 않다. 여기서, 설치성에 대해서는 저탕식이므로, 대용량의 저탕 탱크를 필요로 하고, 넓은 설치 면적이나 충분한 바닥면 강도를 필요로 하여 집합 주택과 같은 좁은 장소나 강도가 불충분한 장소에 설치하기 어렵다. 또한, 시공성에 대해서는 바닥면 강도를 강화하기 위한 기초 공사가 필요하게 된다.

또한, 사용자의 사용성에 대해서는, 예를 들어 외기 온도가 낮은 겨울철에 온탕의 사용량이 증가되면, 온수량 부족이 되어 저탕 탱크의 온수를 완전히 다 사용하게 되어, 일단 온수 고갈을 일으키면 다시 소정량의 온탕을 비등하기까지 많은 시간이 필요해진다. 또한, 주위 온도보다 높은 온도의 대량의 온탕을 장시간 저장해 두므로, 저탕 탱크의 큰 표면으로부터 열이 발산하여 에너지 낭비가 되고, 그에 의해 온도가 내려가는 분을 야간에 여유를 두고 따뜻하게 해 둘 필요가 있다.

본 발명은 수냉매 열 교환기로 가열한 온탕을 직접, 출탕 단말에 공급하는 것이 가능한 히트 펌프 급탕 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 히트 펌프 급탕 장치는 전력이 저렴한 야간에 가열 장치를 가동시키고, 온탕을 저탕 탱크에 가득 차게 저장해 둠으로써, 한낮에 사용하는 분을 조달하도록 하고 있다. 또한, 일반적으로 물을 가열하는 열원 유닛의 가열 능력과 가열된 온탕을 저장하는 저탕 탱크 용량이 1 : 1의 조합으로 사용되고 있고, 저탕 용량마다 히트 펌프 냉매 회로의 가열 능력이 설정되어 있다. 즉, 이러한 급탕 장치에 있어서 작은 저탕 용량에 대해 히트 펌프 가열 능력이 큰 경우, 필요 이상의 대능력으로 단시간에 비등하여 버리므로, 효율이 악화된 운전을 어쩔 수 없이 하게 되고, 그 반대로 큰 저탕 용량에 대해 히트 펌프 가열 능력이 작은 경우, 소정 시간에 저탕 탱크 내의 전체량을 비등할 수 없다.

그래서, 저탕 탱크의 저탕 용량 설정 수단의 설정을 기초로 하여, 히트 펌프 냉매 회로의 가열 능력을 설정하는 능력 설정 수단을 구비하고, 열원 유닛과 조합할 수 있는 저탕 유닛의 저탕 용량에 적합한 소정의 가열 능력을 설정하여 히트 펌프 냉매 회로를 운전하는 것이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).

이에 따르면, 하나의 사양인 히트 펌프 열원 유닛에 대해 저탕 용량이 다른 저탕 유닛을 조합해도, 효율을 떨어뜨리지 않고 운전할 수 있는 동시에 필요 온수량을 확보할 수 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-247748호 공보(제3 페이지, 도1)

본 발명은 설치성, 시공성, 사용성이 우수한 히트 펌프 급탕 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 히트 펌프 급탕 장치는 공급된 비가열수를 히트 펌프 사이클로 가열하는 가열 수단과, 그 가열 수단을 제어하는 제어 회로를 갖는 가열 유닛과, 온도 센서를 얻은 저탕 탱크 및 급수관으로 접속하는 비가열수 도출구와, 상기 가열 수단으로 가열된 비가열수와 상기 저탕 탱크 내의 냉온수를 이용하여 상기 제어 회로의 명령을 기초로 한 온도의 냉온수를 공급하는 급탕 회로를 갖는 저탕 유닛을 구비하고, 상기 가열 유닛과 상기 저탕 유닛을 비가열수 배관, 가열수 배관, 제어 배선으로 접속하였다.

이러한 구성에 따르면, 가열 유닛은 가열에 필요한 구성을 집약할 수 있고, 또 히트 펌프 사이클을 구동하는 구동 전원과 같은 전기 배선도 집약할 수 있어 설치성 및 시공성이 우수하다. 또한, 급수나 비가열수의 도출 및 가열 유닛으로 가열된 냉온수의 도입 및 냉온수의 급탕 등, 물 주위를 집약한 저탕 유닛은 수배관의 집중된 장소의 근방에 설치하면 그 시공성이 더욱 증가되고, 소위 약전이라 불리는 센서나 전자 밸브 등의 전기품의 배선 구성에 의해 배치하기 쉬운 제어 배선으로 가열 유닛과 접속하는 것뿐이므로 설치성이나 시공성이 우수하다.

상기 구성 외에, 상기 가열 유닛은 가열 수단에 비가열수를 공급하는 비가열수 펌프를 구비하고, 상기 제어 회로는 상기 급탕 회로로부터의 출탕이 없을 때에 상기 비가열수 펌프를 구동하여 상기 저탕 탱크 내의 냉온수를 가열하는 구성으로 해도 좋다.

또한 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 히트 펌프 급탕 장치는 압축기와, 그 압축기에 의해 압축된 냉매와 물과의 열 교환을 행하는 수냉매 열 교환기와, 열 교환된 냉매를 감압하는 감압 장치와, 감압된 냉매와 공기와의 열 교환을 행하는 증발기가, 각각 냉매관로에서 접속된 히트 펌프 냉매 회로와, 급수구와, 급수된 물을 분배하는 바이패스 밸브와, 급수 역지 밸브와, 분배된 물을 가열하는 상기 수냉매 열 교환기와, 가열된 온탕을 제1 유량 조정 밸브를 통해 출탕하는 출탕구가 수관로에서 접속된 급탕 회로와, 상기 급수구와, 상기 바이패스 밸브와, 상기 급탕 회로의 상기 제1 유량 조정 밸브와 상기 출탕구 사이로 분배된 남은 물을 합류시키는 유로가 수관로에서 접속된 급수 회로와, 상기 급탕 회로로부터 분기한 분기 배관과, 제2 유량 조정 밸브를 통해 접속된 저탕 탱크와, 상기 급탕 회로의 바이패스 밸브와 급수 역지 밸브 사이에 상기 저탕 탱크의 하부로부터 온탕을 합류시키는 유로와, 상기 급탕 회로의 급수 역지 밸브와 병렬로 접속된 순환 펌프와, 상기 급탕 회로의 수냉매 열 교환기가 수관로에서 접속된 저탕 탱크 추가 가열 회로와, 제어 회로와, 목욕 리모콘과, 부엌 리모콘과, 각 센서를 구비하고, 상기한 각 리모콘의 조작ㆍ설정 및 각 센서의 검출치에 의해, 상기 제어 회로가 상기 히트 펌프 냉매 회로, 급탕 회로, 급수 회로, 저탕 탱크 추가 가열 회로의 부품을 운전 제어하는 운전 제어 수단으로 구성되고, 히트 펌프 냉매 회로가 서서히 따뜻해져 가는 과정으로, 제1 유량 조정 밸브 및 제2 유량 조정 밸브의 개방도를 조정하면서, 탱크 출탕으로부터 동시 출탕으로 절환하고, 또한 히트 펌프 냉매 회로가 충분히 따뜻해지면, 동시 출탕으로부터 직접 출탕으로 절환하는 제어 수단을 구비하는 히트 펌프 급탕 장치에 있어서, 히트 펌프 냉매 회로와, 급탕 회로의 급수 역지 밸브와 수냉매 열 교환기와, 저탕 탱크 추가 가열 회로의 순환 펌프와, 운전 제어 수단의 제어 회로와 각 센서로 구성된 열원 유닛과, 상기 운전 제어 수단의 명령을 기초로 하여 직접 출탕과 탱크 출탕과 동시 출탕을 절환하는 급탕 회로와, 급수 회로와, 저탕 탱크 추가 가열 회로와, 상기 운전 제어 수단의 각 센서로 구성된 저탕 유닛을 급수측 접속 배관, 급탕측 접속 배관, 저전압 제어 배선으로 접속한 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 따르면, 히트 펌프 냉매 회로가 따뜻해진 후는 수냉매 열 교환기에서 직접 따뜻해진 온수와 탱크 온수와의 혼합 출탕으로부터 직접 출탕으로만 절환되므로, 저탕 탱크에 저장되는 온탕의 사용량이 적어 저탕 탱크 용량을 작게, 경량으로 할 수 있으므로, 열원 유닛으로 분리한 저탕 유닛을 좁은 장소나 통상의 강도를 갖는 장소에 설치하는 것이 가능해진다. 이 경우, 저탕 유닛은 열원 유닛의 제어 회로와 저전압 제어 배선으로 접속되기 때문에, 저탕 유닛측에 전용의 전원을 확보할 필요가 없어진다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 상기의 구성 외에 저탕 유닛의 저탕 용량을 설정하는 저탕 용량 설정 수단과, 연속적으로 공급되는 온탕의 최대 부하를 기억하는 연속 최대 부하 기억 수단과, 필요로 하는 직접 출탕 능력을 산출하는 직접 출탕 능력 연산 수단으로부터, 열원 유닛의 히트 펌프 가열 능력을 소정의 값으로 설정하는 히트 펌프 가열 능력 설정 수단을 갖고, 압축기 운전대 수 및 압축기 회전 수를 제어하도록 해도 좋다.

상기 구성에 따르면, 저탕 유닛의 저탕 용량을 사용자가 사용자의 생활 양식이나 인원수 구성, 설치 면적 등에 따라서 선택 가능해지는 동시에, 히트 펌프 냉매 회로는 인버터 제어에 의해 회전 수를 제어 가능한 압축기를 복수대 구비하므로, 히트 펌프 가열 능력 설정 수단에 의해 저탕 용량에 따라서 히트 펌프 가열 능력을 소정의 값으로 설정하고, 필요할 때에 필요한 양의 온탕을 온수 고갈 없이 공급할 수 있다.

또한, 순환 펌프의 물의 순환량을 저탕 탱크 내 온도의 2층 분포를 흐트리지 않는 소정의 순환량으로 제어하는 순환 펌프 제어 수단을 가지므로, 사용자의 댁 상황에 따라 열원 유닛, 저탕 유닛 및 접속 배관의 설치 상황이 달라, 수배관의 압력 손실이 변동된 경우에 있어서도, 물의 순환량을 적절하게 제어할 수 있으므로, 히트 펌프 효율을 높게 유지할 수 있다.

게다가 또한, 외기온, 혹은 저탕 탱크 추가 가열 회로의 수관로에 체류한 물의 온도가 제1 소정 온도보다 저하된 경우에 상기 저탕 탱크 추가 가열 회로의 물을 순환시키고, 제1 소정 온도보다 낮은 제2 소정 온도보다 저하된 경우에 히트 펌프 냉매 회로를 운전하고 상기 저탕 탱크 추가 가열 회로의 물을 순환시킴으로써, 수관로 내 물의 동결 방지를 행하는 구성을 해도 좋다.

또한, 히트 펌프 급탕 장치의 열원 유닛의 가열 능력을 10 내지 15 ㎾, 또한 저탕 유닛의 저탕 용량을 20 내지 200L 정도로 함으로써, 히트 펌프 냉매 회로의 압축기를 1로 가능하고, 저소비 전력으로 직접 출탕 능력, 통상 사용시의 연속 출탕 능력을 확보하고, 저탕 탱크 비등 시간도 짧게 하는 것이 가능해지고, 보다 소형ㆍ경량ㆍ저비용으로 설치성, 시공성 및 사용자의 사용성이 우수한 급탕 장치를 제공할 수 있다.

또한, 히트 펌프 냉매 회로에 사용하는 냉매를 이산화탄소로 하면, 초경계 상태에 있어서의 냉매의 특성이 고온의 급탕 가열이나 가열 매체가 되는 온탕의 가열에 적합한 것으로 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 기초하여 설명한다.

<제1 실시예>

도1은, 본 발명을 적용하여 이루어지는 히트 펌프 급탕 장치의 부품 구성도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 히트 펌프 급탕 장치의 부품 구성은 히트 펌프 냉매 회로(1)와, 급탕 회로(3)와, 운전 제어 수단(5)을 구비하여 구성된다. 또한, 설치 형태적으로는 열원 유닛(A)과 저탕 유닛(B)으로 구성되고, 급수측 접속 배관(91)과, 급탕측 접속 배관(93)과, 저전압 제어 배선(95)에 의해 서로 접속되어 있다. 또한, 열원 유닛(A)은 각 리모콘 및 전원(도시하지 않음)으로 접속되고, 저탕 유닛(B)은 급수 및 출탕 배관으로 접속되어 있다.

히트 펌프 냉매 회로(1)는 2개의 냉매 회로로 이루어지는 2 사이클 방식이 채용되고, 압축기(11a), 수냉매 열 교환기(14), 감압 장치(17a), 증발기(22a)를 차례로 접속한 제1 폐쇄 회로와, 압축기(11b), 수냉매 열 교환기(14), 감압 장치(17b), 증발기(22b)를 차례로 접속한 제2 폐쇄 회로로 이루어지고, 각 회로에는 냉매가 봉입되어 있다. 압축기(11a, 11b)는 용량 제어가 가능하고, 다량의 급탕을 행하는 경우에는 큰 용량으로 운전된다. 여기서, 압축기(11a, 11b)는 PWM 제어, 전압 제어(예를 들어 PAM 제어) 및 이들의 조합 제어에 의해, 저속(예를 들어 1000 회전/분)으로부터 고속(예를 들어 8000 회전/분)까지 회전 수가 제어 가능하게 되어 있다. 수냉매 열 교환기(14)는 냉매측 전열관과 급수측 전열관으로 이루어지고, 이 냉매측 전열관과 급수측 전열관 사이에서 열 교환이 행해진다. 증발기(22a, 22b)는 공기와 냉매와의 열 교환을 행하는 공기 냉매 열 교환기로 구성되어 있다.

급탕 회로(3)는 직접 출탕 회로와, 탱크 출탕 회로와, 저탕 탱크 추가 가열 회로로 구성된다. 직접 출탕 회로는 저탕 유닛(B)에 설치된 급수구가 감압 밸브와 급수를 검지하는 급수 수량 센서(모두 도시하지 않음)를 구비한 배관(31)을 통해 바이패스 밸브(33), 배관(35), 배관(38), 급수측 접속 배관(91)을 통해, 열원 유닛(A)에 차례로 접속된다. 또, 배관(42), 급수 역지 밸브(47), 배관(49), 수냉매 열 교환기의 급수측 전열관(51, 52), 급탕 배관(54), 급탕측 접속 배관(93)을 통해, 다시 저탕 유닛(B)의 배관(56), 배관(58), 출탕 유량 조정 밸브(60), 배관(62), 배관(64)을, 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성된다. 여기서, 바이패스 밸브(33)는 직접 출탕 회로의 수관로에 급수하는 것뿐만 아니라, 출탕하는 온탕의 온도 조절을 위해 분기 배관(36)을 지나서 출탕 배관(64)에 물을 분배하는 것이 가능한 비례 밸브이다. 또한, 급수 역지 밸브(47)는 한 방향으로만 물을 흐르게 하여 역류를 방지하는 것이다.

상기 구성에 있어서, 출탕 단말의 수도꼭지를 개방하면, 수도압에 의해 급수구로부터 유입한 물이 바이패스 밸브(33), 분기 배관(36), 출탕 배관(64)의 경로로 흐를 때, 급수 수량 센서가 급수를 검지하여 운전 제어 수단(5)에 의해 출탕 유량 조정 밸브(60)가 개방되고, 히트 펌프 냉매 회로(1)의 운전이 개시되는 동시에, 수도압에 의해 물이 수냉매 열 교환기(14)에 유도되어 열 교환되고, 가열된 온탕이 직접 출탕할 수 있게 되어 있다. 또, 출탕량은 출탕 유량 조정 밸브(60)의 개방도를 조정함으로써, 조정 가능하게 되어 있다.

탱크 출탕 회로는 저탕 유닛(B)에 설치된 급수구가 감압 밸브와 급수를 검지하는 급수 수량 센서(모두 도시하지 않음)를 구비한 배관(31)을 통해 바이패스 밸브(33)에 접속되고, 배관(35), 배관(40)을 통해 저탕 탱크(75)에 차례로 접속되고, 또 탱크 상부의 배관(72)을 탱크 유량 조정 밸브(70)를 통해, 상기 직접 출탕 회로에 수배관을 통해 차례로 접속되어 구성되어 있다. 상기 구성에 있어서, 직접 출탕 회로와 마찬가지로 급수가 검지되면, 운전 제어 수단(5)에 의해 출탕 유량 조정 밸브(60)와, 탱크 유량 조정 밸브(70)가 개방되어 히트 펌프 냉매 회로(1)의 운전이 개시되는 동시에, 수도압에 의해 물이 배관(40)을 통해 저탕 탱크(75)에 유도되고, 저탕 탱크(75)의 아래로부터 위로 물을 밀어 올림으로써 상부에 저장된 온탕을 출탕할 수 있도록 되어 있다. 또한, 출탕량은 출탕 유량 조정 밸브(60) 및 탱크 유량 조정 밸브(70)의 개방도를 조정함으로써 조정 가능하게 되어 있다.

저탕 탱크 추가 가열 회로는 저탕 유닛(B)의 저탕 탱크(75), 배관(40), 배관(38)과, 급수측 접속 배관(91)에 의해 열원 유닛(A)에 접속된다. 또한 배관(42), 순환 펌프(45), 배관(49), 수냉매 열 교환기의 급수측 전열관(51, 52), 급탕 배관(54)과, 급탕측 접속 배관(93)에 의해, 다시 저탕 유닛(B)의 배관(56)에 접속되어 탱크 유량 조정 밸브(70)를 통해 배관(72)에 의해, 저탕 탱크(75)에 차례로 접속되어 구성되어 있다. 상기 구성에 있어서, 운전 제어 수단(5)에 의해 히트 펌프 냉매 회로(1)의 운전이 행해져 수냉매 열 교환기(14)의 온도가 충분히 따뜻해진 후, 탱크 유량 조정 밸브(70)가 개방되어 순환 펌프(45)가 운전되면, 저탕 탱크(75)의 하부의 저온수가 수배관을 경유하여 수냉매 열 교환기(14)에 유도되고, 재차 가열된 후, 다시 충분히 따뜻해진 온탕으로 하여 저탕 탱크(75)의 상부에 저장된다. 여기서, 저탕 탱크(75)는 원통형으로 세로 길이로 형성된 소용량의 탱크로 구성되어 있고, 종래 저탕 방식의 저탕 탱크에 비해 1/10 내지 1/2 정도의 작은 저탕 탱크이며, 직접 출탕 회로의 수냉매 열 교환기(14)로 가열되는 온탕의 온도가 낮은 경우에, 직접 출탕 회로로부터의 온탕에 혼합할 수 있는 고온의 온탕을 저장하는 것이다.

운전 제어 수단(5)은 제어 회로(101)가 열원 유닛(A)의 내부에 있고, 목욕 리모콘(103), 부엌 리모콘(104)의 조작 설정과 각 센서의 검출치에 의해, 히트 펌프 냉매 회로(1)의 운전ㆍ정지 및 압축기(11a, 11b)의 회전 수 제어를 행하는 동시에, 순환 펌프(45)의 운전ㆍ정지, 바이패스 밸브(33), 출탕 유량 조정 밸브(60), 탱크 유량 조정 밸브(70)를 제어함으로써, 직접 출탕 운전, 탱크 출탕 운전, 동시 출탕 운전, 저탕 탱크 추가 가열 운전을 행하는 것이다. 또, 각 센서에는 각 부의 온도 상태를 검출하는 온도 센서, 압력을 검지하는 압력 센서, 수량을 검지하는 수량 센서 등이 있다.

여기서, 급수 수량 센서가 검지하는 유량이 소정의 값 미만인 경우에는, 탱크 출탕 운전만이 행해져 소정치 이상인 경우에는 상기한 바와 같이, 탱크 출탕 운전으로부터 동시 출탕 운전을 지나서 직접 출탕 운전으로만 절환한다. 또한, 압축기(11a, 11b)의 회전 수를 제어하고, 운전 개시 직후에는 가열 입상 시간을 빠르게 하기 위해 소정의 고속 회전 수로 운전하도록 제어된다. 또한, 출탕 단말에 있어서의 급탕 사용 후는 저탕 탱크 추가 가열 운전을 하고 나서 운전 정지하는 기능을 갖고 있다.

다음에, 본 발명을 실시하는 히트 펌프 급탕 장치의 운전 동작의 개요를, 도1에 의해 설명한다. 출탕 단말의 수도꼭지를 개방할 수 있거나, 도시하지 않지만 욕조의 온수 적시기가 행해지면, 운전 제어 수단(5)은 상기와 같이 급수를 검지하고, 압축기(11a, 11b)를 기동시켜 히트 펌프 냉매 회로(3)의 운전을 개시하고, 급수구, 바이패스 밸브(33), 급수 역지 밸브(47), 수냉매 열 교환기(14), 출탕 유량 조정 밸브(60), 출탕 배관(64)의 직접 출탕 회로에 의해, 직접 출탕 운전을 행하는 동시에, 급수구, 바이패스 밸브(33), 저탕 탱크(75), 탱크 유량 조정 밸브(70), 분기 배관(72), 출탕 유량 조정 밸브(60), 출탕 배관(64)의 탱크 출탕 회로에 의해 탱크 출탕 운전을 행한다. 이 때, 탱크 유량 조정 밸브(70)와 출탕 유량 조정 밸브(60)의 밸브 개방도를 조정함으로써, 서서히 탱크 출탕량을 삭감하여 직접 출탕량을 증가시킨다.

여기서, 히트 펌프 냉매 회로(1)는 압축기(11a, 11b)에서 압축된 고온 냉매를 수냉매 열 교환기(14)에 송입하고, 급수 배관(49)으로부터 유입하는 물을 가열하여 급탕 배관(54)으로 유출한다. 운전 입상시, 운전 제어 수단(5)은 고온 안정 상태에 도달하기까지의 소정의 시간, 압축기의 회전 수를 통상보다 고속 회전으로 제어하고, 급탕 운전의 입상 시간을 약 2 내지 3분 정도로 단축한다. 그리고, 운전 개시 직후의 소정의 시간, 저탕 탱크로부터 온탕을 공급하는 탱크 출탕 운전을 행한 후는 운전 제어 수단(5)이 동작하고 탱크 출탕 운전을 정지하여 직접 출탕 운전으로만 절환한다. 또, 운전 제어 수단(5)은 저탕 탱크(75)의 남은 온수량이 소정의 값 이하가 되었을 때에는, 탱크 출탕 운전을 정지하여 직접 출탕 운전으로만 절환한다. 이 때, 히트 펌프 냉매 회로(1)의 가열 능력은 약 25 내지 30 ㎾ 정도이며, 2 사이클 방식에 의해 실현하고 있다. 또, 히트 펌프에 의한 가열 방식을 위해, 가열 능력이 25 내지 30 ㎾ 정도라도, 필요로 하는 소비 전력은 5 내지 6 ㎾ 정도로 완료되는 것이다.

또한, 온수 사용이 종료되어 출탕 단말의 수도꼭지가 폐쇄되면, 냉온수 사용 직후에 탱크 출탕 운전과 직접 출탕 운전이 행해지고 있는 경우에는 양쪽을 정지하고, 직접 출탕 운전만이면 직접 출탕 운전을 정지한다. 또 운전 제어 수단(5)은 저탕 탱크 추가 가열 운전을 개시하고, 온도 센서 등에 의해 저탕 완료를 검지하여 저탕 완료를 판정한 후에 운전을 종료한다. 이상과 같이, 운전 제어 수단(5)에는 모든 운전에 있어서 목적으로 하는 운전을 종료한 후에, 반드시 저탕 완료하기까지 저탕 탱크 추가 가열 운전을 행하도록 되어 있다.

상기의 구성 및 제어에 있어서는, 급탕 운전의 입상시에는 저탕 탱크에 저장한 온탕을 출탕하고, 히트 펌프 급탕 장치의 특징인 입상시의 히트 펌프 능력 부족을 보충하고, 일단 히트 펌프 냉매 회로가 따뜻해진 후는 급수구로부터 급수되고, 수냉매 열 교환기에 의해 가열된 온탕을 직접 출탕하는 동시에 급탕 동작이 종료 후, 반드시 저탕 탱크 추가 가열을 행하여, 다음 출탕 동작에 구비하기 때문에, 저탕 용량은 각 사용자의 생활 양식이나 설치 가능한 면적에 따른 필요 최소한의 크기로 할 수 있다. 이로 인해, 저탕 유닛은 소형ㆍ경량화되어 집합 주택의 파이프 스페이스나 미터 박스, 혹은 실내의 무효 공간 등에 마련하는 것이 가능해지고, 바닥면의 강도도 특별히 강화할 필요가 없어진다. 또한, 열원 유닛과의 접속이 수배관 2개와 저전압의 제어 배선만으로 행할 수 있으므로, 시공이 매우 간단하다. 즉, 주요한 전기 회로를, 그것도 전력을 필요로 하는 기기 및 전원 회로를 1 부위에 통합함으로써 전기 공사에 드는 부담을 줄일 수 있다. 또한, 설치 부위를 선택하여, 예를 들어 출탕의 즉답성을 높이는 것을 목적으로서 냉온수의 이용 부위에 가까운 장소에 탱크 유닛을 배치해도, 제어 배선과 수배관만으로 열원 유닛과 접속하도록 하고 있으므로 설치에 드는 부담이 매우 적게 완료된다.

<제2 실시예>

상기의 설명한 바와 같이, 각 사용자는 희망에 의해 저탕 용량의 크기에 따른 저탕 유닛을 선택할 수 있다. 여기서, 저탕 용량 50L와 100L를 선택한 경우의 2개의 케이스를 생각한다. 저탕식인 경우, 저탕 용량이 가득 찬 온탕을 소정 시간 사이에 가장 효율적으로 비등하는 것이 중요하지만, 직접 출탕 기능을 갖는 경우 시각의 제약을 받지 않고, 언제나 온수 고갈이 없는 급탕을 가장 효율적으로 실현하는 것이 중요하다. 일반적으로, 저탕 탱크 내의 저탕 온도는 위생면으로부터 60 ℃ 이상으로 제어되고, 직접 출탕하는 온탕의 온도는 38 ℃로부터 45 ℃ 정도이며, 히트 펌프 냉매 회로의 효율과 저탕시의 방열 손실을 생각한 경우, 가능한 한 직접 출탕을 행한 쪽이 효율이 좋아진다.

여기서, 도2에 있어서 운전 제어 수단(5)은 사용자의 연속하여 발생하는 급탕 부하의 가장 큰 것을 기억하는 수단(125)을 구비하고, 저탕 탱크로 보충하는 부하 분담량(121)을 차감하고, 직접 출탕에서 조달할 필요가 있는 능력(127)을 산출하고, 그 능력을 능력 설정 수단(129)에 의해 최대 능력으로 설정하고, 회전 수 제어 수단(130)에 의해 히트 펌프 냉매 회로의 압축기의 운전 회전 수를 제어할 수 있도록 하는 것이다. 또, 연속 최대 부하 기억 수단(125)의 초기치는 욕조의 온수 적시기와 샤워로 사용하는 온탕의 양을 상정하고, 통상기에서 17 ℃의 물 300L를 42 ℃로 가열하는 데 요하는 열량, 약 8700W를 15분에 행하는 35 ㎾로 한다. 예를 들어, 저탕 온도 65 ℃로 저탕 용량 50L인 경우는, 17 ℃의 물 46L로 혼합하여 42 ℃의 온탕 96L를 보충할 수 있으므로, 직접 출탕 능력은 42 ℃의 온탕 204L를 15분에 공급할 수 있는 24 ㎾ 정도로 할 필요가 있다. 마찬가지로, 저탕 용량 100L인 경우는, 17 ℃의 물 92L로 혼합하여 42 ℃의 온탕 192L를 보충할 수 있으므로, 직접 출탕 능력은 42 ℃의 온탕 108L를 15분에 공급할 수 있는 13 ㎾ 정도로 결정된다. 이와 같이, 동일한 급탕 부하인 경우 저탕 용량이 작으면 최대 능력은 좀 높게 설정되지만, 상기한 바와 같이 히트 펌프 냉매 회로가 2 사이클로 구성되고, 압축기의 운전대 수 및 회전 수가 제어 가능하게 되어 있으므로, 최대 능력의 대소에 상관없이 운전 제어하는 것이 가능하다. 또한, 실제의 운전에 의해 최대 부하가 변화한 경우에는 새롭게 부하에 갱신되지만, 학습 효과에 의해 히트 펌프 효율에 가장 적절한 최대 능력 및 압축기의 회전 수가 설정되도록 되어 있다.

<제3 실시예>

다음에, 순환 펌프(45)의 물의 순환량의 제어에 관해, 도3에 의해 설명한다. 상기한 바와 같이, 저탕 탱크 추가 가열 운전은 출탕이 행해질 때마다 행해지므로, 그 횟수도 대부분 전체의 효율에 부여하는 영향도 크다. 저탕 탱크 추가 가열 운전시 히트 펌프 효율은 저탕 탱크 하부의 저온수를 수냉매 열 교환기로 재가열하는 경우에는, 높게 유지된다. 그러나, 저탕 탱크 내의 온탕과 저온수의 2층 분포를 확보하는 경계층(온수ㆍ물 혼합층)이 흐트러지면, 저탕 탱크 하부의 저온수의 온도가 상승되고, 수냉매 열 교환기에 진입하는 수온이 상승되어 히트 펌프 효율은 극단적으로 저하한다. 따라서 저탕 탱크 내의 2층 분포를 확보하면서 추가 가열 운전을 행하는 것은 매우 중요하고, 특히 저탕 탱크가 소형이 되어 오면, 중요도가 높아진다. 저탕 탱크 내의 2층 분포를 확보하기 위해서는 경계층을 가능한 한 교반하지 않도록, 순환 펌프의 동작을 제어하여 물의 순환량을 정확하게 제어해야 한다.

그러나, 실제 설치 상태에 있어서는 열원 유닛과 저탕 유닛 사이의 접속 배관 길이, 굽힘 수의 차이 등에 의해 수배관 내의 압력 손실은 변화하고, 반드시 저탕 탱크 내의 2층 분포 확보에 적합한 운전을 행할 수 없다. 예를 들어, 교류 펌프에서는 도3에 도시한 바와 같이 설치 상태에 있어서의 압력 부하가 P1일 때, 실선으로 나타내는 50 ㎐, 60 ㎐의 물의 순환 특성 커브의 교점에 상당하는 물의 순환량 V50, V60의 일정한 순환량으로 돌연 순환이 개시되므로, 특히 소형의 저탕 탱크에서는 경계층이 교반되어 흐트러져 수냉매 열 교환기에 진입하는 수온이 상승되므로, 효율 저하를 어쩔 수 없이 하게 된다.

그래서, 본 발명에서는 운전 제어 수단(5)의 순환 펌프 회전 수 제어 수단에 의해, 순환 개시시에 압력 부하가 P1일 때, 파선 a로 나타내는 특성으로 운전을 개시하고, 경계층을 흐트리지 않고 순환 개시할 수 있는 물의 순환량(V1)으로 제어하고, 그 후 히트 펌프 효율이 최대가 되는 소정의 물의 순환량에 맞추도록 서서히 순환량을 변화시키는 토크 제어를 행하고, 파선 b로 나타내는 특성의 운전에 의한 최대 설정 순환량(VN)까지의 범위 내에서 토크를 조정하고, 물의 순환량을 소정의 순환량으로 제어할 수 있다. 이로 인해, 설치 상태에 의해 수배관의 압력 손실이 변화한 경우라도, 순환 펌프 제어 수단에 의해 소정의 순환량으로 제어할 수 있어 저탕 탱크 내의 경계층을 흐트리지 않고, 이상적인 온탕의 순환이 가능해져 탱크 추가 가열시의 효율을 높게 유지할 수 있으므로, 히트 펌프 급탕 장치의 통합 효율을 높게 할 수 있다. 이 제어를 실현하는 방법으로서, DC 구동 펌프를 사용하는 방법이나 인버터 제어 펌프를 사용하는 방법, AC 펌프인 상태로 탱크 유량 조정 밸브(70)의 개방도로 순환량을 조정하는 방법 등이 있다.

<제4 실시예>

다음에, 본 발명에 있어서는 저탕 유닛의 소형ㆍ경량화에 의해 설치 장소에 여러 가지 장소를 선택하는 것이 가능해지는 동시에, 설치 장소에 따라서는 급탕 회로 전체의 수배관의 배치 부분이 많아지기 때문에, 수배관의 동결 방지를 효율적으로 행하는 것이 중요하다. 도1에 있어서, 열원 유닛(A)은 외기로부터 열을 퍼 올릴 필요가 있기 때문에, 일반적으로 실외에 설치된다. 한편, 저탕 유닛(B)은 사용자의 희망에 의해 설치 장소가 선택되지만, 발코니 등의 스페이스가 좁은 집합 주택 등에서는 실내의 세면 근처의 파이프 스페이스나 현관 근처의 미터 박스 내에 설치되는 경우가 많고, 단독 주택에 있어서는 실외에 설치되는 경우가 많다. 또한, 수배관의 동결에 관해서는 지역차가 크다.

이와 같이 설치 상황이나 설치 지역에 의해 대응이 다른 수배관의 동결 방지 수단을 효율적으로 강구하기 위해, 외기 온도 센서(도시하지 않음)와 급수 온도 센서(도시하지 않음)의 검출하는 온도의 논리합이 운전 제어 수단(5)에 정하는 제1 소정 온도보다 낮아진 경우에는, 탱크 유량 조정 밸브(70)를 개방하여 순환 펌프(45)를 운전함으로써, 저탕 탱크 추가 가열 회로 내의 수배관의 물을 순환하여 동결 방지를 도모하는 것이다. 또, 이 경우 탱크 유량 조정 밸브(70)의 개방도를 조정하여 순환 펌프(45)의 순환 수량을 조정함으로써, 소형의 저탕 탱크라도 경계층의 교반을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 외기 온도 센서와, 상기 급수 온도 센서의 검출하는 온도의 논리합이 운전 제어 수단(5)에 정하는 제2 소정 온도보다 낮아진 경우에는, 히트 펌프 냉매 회로를 운전하면서 저탕 탱크 추가 가열 회로 내의 수배관의 물을 순환하여 동결 방지를 도모하는 것이다. 이 경우도, 탱크 유량 조정 밸브(70)의 개방도를 조정하여 순환 펌프(45)의 순환 수량을 조정함으로써, 저탕 탱크 내의 경계층의 교반을 최소한으로 억제할 수 있다. 이상의 구성 및 제어에 의해 설치 상황이나 설치 지역에 의해 다른 수배관의 동결 방지 수단을 효율적으로 강구할 수 있다.

<제5 실시예>

다음에, 특히 소인수의 급탕에 적합한 급탕 장치에 대해 설명한다. 핵가족화 및 소자화 등의 사회적 변화나 단신부임 등의 노동 환경의 변화에 수반하여 소인수용 급탕 장치의 필요성을 주장하고 있다. 특히 단신부임 세대를 중심으로 불을 사용하지 않아 안전하고, 소형으로 저소비 전력의 히트 펌프 급탕 장치가 필요하게 되어 있다. 본 발명의 급탕 장치에 있어서는 직접 출탕 기능을 구비하고, 저탕 유닛을 집합 주택의 파이프 스페이스나 미터 박스 등, 비좁고 특별한 강도를 요하지 않은 장소에도 설치 가능하여 널리 사용하고 있다. 그런데, 히트 펌프 급탕 장치와 같은 전기식 급탕이나 냉난방 및 조리 등을 전부 전기로 행하는 전전화 주택에 있어서는, 운전 비용면으로부터 계약 전기 용량을 10 kVA 이하로 조달하는 것이 이상으로 되어 있다.

본 발명의 히트 펌프 급탕 장치에 있어서는, 직접 출탕 능력을 확보하기 위해, 히트 펌프 냉매 회로를 2 사이클 설치하여 출력 30 ㎾ 정도를 상정하고 있지만, 성적 계수(COP)가 5.0인 경우라도 소비 전력 용량 6 kVA가 필요하여 보급이 방해가 되고 있다. 그래서, 단신부임 세대나 소인수의 세대에 있어서의 급탕 장치로서, 압축기 1대로 직접 출탕 능력을 확보할 수 있는 히트 펌프 급탕 장치가 각광을 받고 있다. 즉, 히트 펌프 냉매 회로의 급탕 가열 능력이 10 내지 15 ㎾ 정도로, 저탕 유닛의 저탕 용량이 20 내지 200L 정도로, 사용자의 생활 양식에 맞추어 선택 가능한 급탕 장치가 단신부임 세대나 소인수의 세대에 적합하다.

본 발명의 히트 펌프 급탕 장치에 관해 설명한다. 도4는, 각종 히트 펌프 급탕 장치의 직접 출탕 능력, 30분 연속 출탕 능력, 20분 연속 출탕 능력, 저탕 탱크비 등 시간을 나타낸다. 직접 출탕 능력은 저탕 탱크에 저탕하지 않고, 수냉매 열 교환기로 가열한 온탕을 직접 출탕한 경우의 능력을 나타내고, 일반적으로 저탕식으로서는 작고, 순간 온수 비등형으로는 크다. 30분 연속 출탕 능력은 수냉매 열 교환기로 가열하여 직접 출탕한 온탕과, 30분에 다 쓸 예정으로 저탕 탱크에 저장한 온탕을 탱크 출탕한 경우의 합계의 출탕 능력을 나타내고, 저탕 용량이 클수록 크다. 20분 연속 출탕 능력도 마찬가지의 정의이며, 저탕 용량이 클수록 보다 크다. 한편, 저탕 탱크 비등 시간은 저탕 탱크가 가득 찬 물을 소정 온도의 온탕에 비등하기까지의 시간을 나타내고, 저탕 용량이 커 급탕 가열 능력이 작을수록 비등에 시간을 요하고, 일반적으로 저탕식에서는 비등에 요하는 시간이 길어진다.

도4의 직접 출탕 능력은 외기온 16 ℃의 중간기에, 17 ℃의 물을 42 ℃로 가열할 때의 1분당의 출탕량을 나타내고, 출력 4.5 ㎾, 저탕 용량 300L의 저탕식에서는 3L 미만, 출력 10 ㎾의 순간 온수 비등형으로는 약 6L, 출력 15 ㎾의 순간 온수 비등형에서는 약 9L와, 순간 온수 비등형으로는 출탕 단말 1 마개 사용에 있어서 지장이 없는 유량을 확보할 수 있다. 반대로, 저탕식인 경우, 만일 온수 고갈을 일으킨 경우, 매분 3L 미만의 출탕밖에 할 수 없게 되어 치명적 결함으로 이루어진다. 이 결함을 방지하기 위해, 저탕식에서는 필요 이상으로 대량의 저탕을 장시간 행하고 있다.

또한, 도4의 30분 연속 출탕 능력, 20분 연속 출탕 능력은 이 시간에서 저탕 탱크 내의 65 ℃의 온탕을 모두 사용해 가는 계산을 하고 있고, 저탕식이 가장 우수하지만, 30분 연속 출탕 능력에 대해서는 출력 15 ㎾, 저탕 용량 200L의 순간 온수 비등형과 저탕 용량 300L의 저탕식으로 동일 정도의 능력을 갖고 있다. 여기서, 단신부임 세대나 소인수의 세대에서는 가족 수가 적어 복수의 출탕 단말을 동시에 개방하는 확률도 낮으므로, 20분 연속 출탕 능력으로 10L/분을 확보할 수 있으면 문제없다고 생각되고, 출력 10 ㎾, 저탕 용량 50L의 순간 온수 비등형이라도 지장없다.

게다가, 도4의 저탕 탱크 비등 시간에 대해서는 탱크가 가득 찬 17 ℃의 물을 각 출력으로 65 ℃까지 비등하는 데 요하는 시간을 나타내지만, 출력 10 ㎾, 저탕 용량 200L의 순간 온수 비등형으로 1 시간을 넘지만, 다른 순간 온수 비등형에 있어서는 모두 1 시간 이내이다. 이에 대해, 저탕식에서는 비등에 4 시간 정도 걸리고, 만일 온수 고갈을 일으킨 경우 4 시간 정도 동안, 온탕의 사용을 할 수 없게 되어 치명적 결함으로 이루어진다.

이상과 같이, 급탕 가열 능력이 10 내지 15 ㎾ 정도이고, 저탕 유닛의 저탕 용량이 20 내지 200L 정도의 순간 비등형 히트 펌프 급탕 장치에 있어서는 단신부임 세대나 소인수의 세대에 적합하고, 에너지 절약이나 광열비의 절약에 관심이 있는 가정에도 적합한 소형ㆍ경량인 급탕 장치를 제공할 수 있다. 특히, 귀택 시간이 늦어 밤 10시 이후에, 욕조의 온수 적시기 등에 대량의 온탕을 사용하는 단신부임 세대 등에서는 시간대별 전력 계약의 야간 요금을 활용함으로써, 저탕식과 마찬가지로 저렴한 운전 비용을 얻을 수 있다.

<제6 실시예>

다음에, 도1의 히트 펌프 냉매 회로(1)에 사용하는 냉매를 이산화탄소로 한 경우, 냉매인 이산화탄소 가스는 압축기(11a, 11b)에 의해 압축되고, 압력 및 온도가 이산화탄소의 경계 압력 및 임계 온도 이상의 초경계 상태가 된다. 이 고온의 냉매와 피가열 유체의 물과 대교류로 열 교환시키는 경우, 수냉매 열 교환기(14)의 냉매 전열관의 냉매 입구로부터 냉매 출구 사이와, 급수 전열관의 급수 입구로부터 급수 출구 사이에 있어서, 가열 유체의 냉매와 피가열 유체의 물과의 온도 차가 각 부분에서 거의 균일해지고, 효율이 매우 좋은 가열이 행해지는 것은 널리 알려져 있다. 이와 같이, 피가열 유체의 가열에 적합한 이산화탄소를 냉매에 사용함으로써, 본 발명은 보다 큰 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면, 온수 고갈을 해소하고, 또한 설치성, 시공성 및 사용자의 사용성을 향상시킬 수 있다. 열원부와 저탕부를 분할하여 설치성, 시공성 및 사용자의 사용성을 높인 히트 펌프 급탕 장치에 관한 것이다.

도1은 본 실시 형태에 관한 히트 펌프 급탕 장치의 일예를 도시하는 부품 구성도.

도2는 본 실시 형태에 관한 히트 펌프 급탕 장치의 일예를 도시하는 기능 구성도.

도3은 본 실시 형태에 관한 히트 펌프 급탕 장치의 일예를 도시하는 물의 순환량 특성도.

도4는 본 실시 형태에 관한 히트 펌프 급탕 장치의 일예를 도시하는 출탕 능력 특성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 히트 펌프 냉매 회로

3 : 급탕 회로

5 : 운전 제어 수단

14 : 수냉매 열 교환기

33 : 바이패스 밸브

45 : 순환 펌프

47 : 급수 역지 밸브

60 : 출탕 유량 조정 밸브

70 : 탱크 유량 조정 밸브

75 : 저탕 탱크

A : 열원 유닛

B : 저탕 유닛

Claims (8)

1. 공급된 비가열수를 히트 펌프 사이클로 가열하는 가열 수단과, 그 가열 수단을 제어하는 제어 회로를 갖는 가열 유닛과, 온도 센서를 구비하는 저탕 탱크 및 급수관과 접속하는 비가열수 도출구와, 상기 가열 수단으로 가열된 비가열수와 상기 저탕 탱크 내의 온수를 이용하여 상기 제어 회로의 지령을 기초로 한 온도의 온수를 공급하는 급탕 회로를 갖는 저탕 유닛을 구비하고,

   상기 가열 유닛과 상기 저탕 유닛을 비가열수 배관, 가열수 배관, 제어 배선으로 접속한 히트 펌프 급탕 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가열 유닛은 가열 수단에 비가열수를 공급하는 비가열수 펌프를 구비하고, 상기 제어 회로는 상기 급탕 회로로부터의 출탕이 없을 때에 상기 비가열수 펌프를 구동하여 상기 저탕 탱크 내의 온수를 가열하는 히트 펌프 급탕 장치.
3. 압축기와, 그 압축기에 의해 압축된 냉매와 물과의 열 교환을 행하는 수냉매 열 교환기와, 열 교환된 냉매를 감압하는 감압 장치와, 감압된 냉매와 공기와의 열 교환을 행하는 증발기가 각각 냉매관로에서 접속된 히트 펌프 냉매 회로와,

   급수구와, 급수된 물을 분배하는 바이패스 밸브와, 급수 역지 밸브와, 분배된 물을 가열하는 상기 수냉매 열 교환기와, 가열된 온탕을 제1 유량 조정 밸브를 통해 출탕하는 출탕구가 수관로에서 접속된 급탕 회로와,

   상기 급수구와, 상기 바이패스 밸브와, 상기 급탕 회로의 상기 제1 유량 조정 밸브와 상기 출탕구 사이로 분배된 남은 물을 합류시키는 유로가 수관로로 접속된 급수 회로와,

   상기 급탕 회로로부터 분기된 분기 배관과, 제2 유량 조정 밸브를 통해 접속된 저탕 탱크와, 상기 급탕 회로의 바이패스 밸브와 급수 역지 밸브 사이에 상기 저탕 탱크의 하부로부터 온탕을 합류시키는 유로와, 상기 급탕 회로의 급수 역지 밸브와 병렬로 접속된 순환 펌프와, 상기 급탕 회로의 수냉매 열 교환기가 수관로로 접속된 저탕 탱크 추가 가열 회로와,

   목욕 리모콘과 부엌 리모콘으로 접속하여 각 센서를 구비하고, 상기한 각 리모콘의 조작ㆍ설정 및 각 센서의 검출치에 의해 상기 히트 펌프 냉매 회로, 급탕 회로, 급수 회로, 저탕 탱크 추가 가열 회로의 부품을 운전 제어하는 운전 제어 수단에 의해 구성되는 제어 회로와,

   출탕 단말을 개방하고 있는 동안 상기 급탕 회로의 급수구로부터 들어간 물이 상기 히트 펌프 냉매 회로의 수냉매 열 교환기에 의해 가열되고, 상기 출탕구로부터 공급되는 직접 출탕 기능과,

   출탕 단말을 개방하고 있는 동안 상기 저탕 탱크에 저탕된 온탕을 상기 출탕구로부터 공급하는 탱크 출탕 기능과,

   직접 출탕과 탱크 출탕의 2개의 출탕을 합하여 상기 출탕구로부터 공급하는 동시 출탕 기능을 구비한 히트 펌프 급탕 장치에 있어서,

   상기 히트 펌프 냉매 회로와, 상기 급탕 회로의 급수 역지 밸브와 수냉매 열 교환기와, 상기 저탕 탱크 추가 가열 회로의 순환 펌프와, 상기 운전 제어 수단의 제어 회로와 각 센서로 구성된 열원 유닛과,

   상기 운전 제어 수단의 지령을 기초로 하여, 직접 출탕과 탱크 출탕과 동시 출탕을 절환하는 상기 급탕 회로와, 상기 급수 회로와, 상기 저탕 탱크 추가 가열 회로와, 상기 운전 제어 수단의 각 센서로 구성된 저탕 유닛을 급수측 접속 배관, 급탕측 접속 배관, 저전압 제어 배선으로 접속한 히트 펌프 급탕 장치.
4. 제1항에 있어서, 저탕 유닛의 저탕 용량을 설정하는 저탕 용량 설정 수단과,

   연속적으로 공급되는 온탕의 최대 부하를 기억하는 연속 최대 부하 기억 수단과,

   필요로 하는 직접 출탕 능력을 산출하는 직접 출탕 능력 연산 수단으로부터열원 유닛의 히트 펌프 가열 능력을 소정의 값으로 설정하는 히트 펌프 가열 능력 설정 수단을 갖고, 압축기 운전대 수 및 압축기 회전 수를 제어하는 히트 펌프 급탕 장치.
5. 제1항에 있어서, 저탕 유닛과 열원 유닛을 접속하는 수배관의 압력 손실에 상관없이, 순환 펌프의 물의 순환량을 저탕 탱크 내 온도의 2층 분포를 흐트리지 않는 소정의 순환량으로 제어하는 순환 펌프 제어 수단을 갖는 히트 펌프 급탕 장치.
6. 제1항에 있어서, 외기온, 혹은 저탕 탱크 추가 가열 회로의 수관로에 체류한 물의 온도가 제1 소정 온도보다 저하된 경우에 상기 저탕 탱크 추가 가열 회로의 물을 순환시키고, 제1 소정 온도보다 낮은 제2 소정 온도보다 저하된 경우에 히트 펌프 냉매 회로를 운전하고, 상기 저탕 탱크 추가 가열 회로의 물을 순환시켜 수관로 내 물의 동결 방지를 행하는 히트 펌프 급탕 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 히트 펌프 급탕 장치의 열원 유닛의 가열 능력이 10 내지 15 ㎾이고, 또한 저탕 유닛의 저탕 용량이 20 내지 200L인 것을 특징으로 하는 히트 펌프 급탕 장치.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히트 펌프 냉매 회로에 사용하는 냉매가 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 히트 펌프 급탕 장치.