KR20060103169A - Heat pump type hot water supply device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는, 운전 개시 시에는 저탕 탱크로부터 온수를 보충하면서 가열된 온수를 직접 급탕하는 것이 가능한 히트 펌프 급탕기에 있어서, 동절기의 외기 저온 시에 목욕물 급탕 등의 장시간 운전을 행하면 공기 열교환기에 착상하고, 다음회 개시 시를 위한 탱크 저탕 운전에 시간이 걸려 그 사이의 급탕 사용에 지장을 줄 가능성이 있는 것이다.An object of the present invention is a heat pump hot water heater capable of directly hot water heating while replenishing hot water from a hot water tank at the start of operation. In addition, it takes time to operate tank bottom water for the next start, and it may interfere with hot water use in the meantime.
본 발명에서는, 공기 열교환기의 온도를 검지하여 제상 개시 온도, 및 제상 개시 온도보다 낮은 제상 필요 온도를 설정하고, 제상 개시 온도와 제상 필요 온도 사이의 경우에는 탱크 저탕 후 제상 운전을 행한 후 운전 정지하고, 제상 필요 온도 이하인 경우에는 알람 표시를 행하는 동시에, 제상 운전을 우선으로 한 후 탱크 저탕 운전을 행하고, 그 후 운전 정지한다.In the present invention, the temperature of the air heat exchanger is detected and the defrosting start temperature and the defrosting required temperature lower than the defrosting start temperature are set. When the temperature is lower than the defrosting required temperature, alarm display is performed, the defrosting operation is given priority, and the tank water storage operation is performed, and then the operation is stopped.
히트 펌프 급탕기, 저탕 탱크, 공기 열교환기, 감압 밸브, 수위 센서 Heat Pump Water Heater, Water Tank, Air Heat Exchanger, Pressure Reducing Valve, Water Level Sensor
Description
도1은 본 발명의 히트 펌프 급탕기에 있어서의 히트 펌프 냉매 회로, 급탕 회로, 운전 제어 수단 및 부품의 개략 구성의 일 실시예를 나타내는 모식도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a schematic configuration of a heat pump refrigerant circuit, a hot water supply circuit, operation control means, and components in a heat pump water heater of the present invention.
도2는 본 발명의 히트 펌프 급탕기에 있어서의 설치 및 배관 접속 시의 확인 동작의 일 실시예를 나타내는 흐름도. Fig. 2 is a flow chart showing an embodiment of the checking operation during installation and piping connection in the heat pump water heater of the present invention.
도3은 본 발명의 히트 펌프 급탕기에 있어서의 탱크 저탕 운전 시의 동작의 일 실시예를 나타내는 흐름도. Fig. 3 is a flowchart showing one embodiment of operation during tank bottom water operation in the heat pump water heater of the present invention.
도4는 본 발명의 히트 펌프 급탕기에 있어서의 냉온수 사용 시의 동작의 일 실시예를 나타내는 흐름도.Fig. 4 is a flow chart showing an embodiment of operation at the time of using cold / hot water in the heat pump water heater of the present invention.
도5는 본 발명의 히트 펌프 급탕기에 있어서의 외기 온도와 공기 열교환기의 온도 및 제상 개시 온도와 제상 필요 온도의 설정치의 일 실시예를 나타내는 온도선도.Fig. 5 is a temperature diagram showing one embodiment of set values of the outside air temperature, the temperature of the air heat exchanger, the defrost start temperature, and the defrost required temperature in the heat pump water heater of the present invention.
도6은 목욕물 자동 운전에 있어서의 목욕물 담기 시의 동작의 일 실시예를 나타내는 흐름도.Fig. 6 is a flowchart showing an embodiment of an operation during bathing in automatic bathing water.
도7은 목욕물 자동 운전에 있어서의 목욕물 보온 시의 동작의 일 실시예를 나타내는 흐름도. Fig. 7 is a flowchart showing one embodiment of an operation during warming bath water in automatic bath water operation.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1a, 1b : 압축기1a, 1b: compressor
1c, 1d : 압력 센서1c, 1d: pressure sensor
2 : 냉매 열교환기2: refrigerant heat exchanger
2a, 2b : 냉매측 전열관2a, 2b: refrigerant heat transfer tube
2c, 2d : 급수측 전열관2c, 2d: water supply side heat pipe
2e : 물 열교환 서미스터2e: water heat exchanger thermistor
3a, 3b : 감압 장치3a, 3b: decompression device
4a, 4b : 공기 열교환기4a, 4b: air heat exchanger
2c, 2d : 공기 열교환 서미스터2c, 2d: air heat exchange thermistor
5 : 급수 부재5: water supply member
6 : 감압 밸브6: pressure reducing valve
7 : 급수 수량 센서7: water supply water sensor
8 : 저탕 탱크8: water storage tank
8a 내지 8d : 탱크 서미스터8a to 8d: tank thermistor
9 : 기내 순환 펌프9: inflight circulation pump
10 : 급수 역지 밸브10: water supply check valve
11 : 열교환 수량 센서 11: heat exchanger quantity sensor
12 : 급탕 혼합 밸브12: hot water mixing valve
12a : 혼합 온도 서미스터12a: Mixing Temperature Thermistor
13 : 냉온수 혼합 밸브13: hot and cold water mixing valve
14 : 유량 조정 밸브14: flow control valve
15 : 부엌 출탕 부재15: kitchen tapping member
16 : 부엌 수도꼭지16: kitchen faucet
17 : 목욕물 주탕 밸브17: bath water pouring valve
18 : 플로우 스위치18: flow switch
19 : 목욕물 순환 펌프19: bath water circulation pump
20 : 입출탕 부재20: tapping member
21 : 목욕물 순환 어댑터21: bath water circulation adapter
22 : 욕조22: bathtub
22a : 수위 센서22a: water level sensor
23 : 목욕물용 열교환기23: heat exchanger for bath water
23a : 온수 전열관23a: hot water heat pipe
23b : 목욕물 전열관23b: bath water heating tube
24 : 목욕물 출탕 부재24: bath water tapping member
25 : 냉온수 개폐 밸브25: hot and cold water opening and closing valve
26 : 목욕물 수도꼭지26: bath water faucet
27 : 샤워기27: shower
28 : 이스케이프 밸브28: escape valve
30 : 히트 펌프 냉매 회로30: heat pump refrigerant circuit
40 : 급탕 회로40: hot water circuit
50 : 운전 제어 수단50: driving control means
51 : 부엌 리모트 컨트롤51: Kitchen Remote Control
52 : 목욕물 리모트 컨트롤52: bath water remote control
[문헌 1] 일본 특허 공개 2003-240339호 공보[Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-240339
본 발명은 히트 펌프 급탕기의 저온 착상(着霜) 조건화에 있어서의 사용 편의성의 개선에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the improvement of usability in the low temperature frosting condition of a heat pump water heater.
종래의 히트 펌프 급탕기는 전기 온수기와 마찬가지로 300 L 내지 500 L 정도의 대용량의 저탕 탱크를 설치하여, 저렴한 야간 할인 요금의 전력을 사용하여 밤중에 히트 펌프 운전을 행하여 온수를 비등하여 저탕 탱크에 저장해 두고, 상기 저장한 온수를 낮에 사용하는 저탕 방식의 것이 일반적이었다.Conventional heat pump water heaters are equipped with large storage tanks of about 300 L to 500 L, similar to electric water heaters, and heat pumps are operated at night using low-cost discounted electricity to boil hot water and store them in the storage tanks. It was common to have the low boiling type | system | group which uses the stored hot water daytime.
최근, 운전 개시 시에 저탕 탱크로부터 급탕하는 탱크 급탕 회로와, 히트 펌프 운전에 의해 가열된 온수를 직접 급탕하는 직접 급탕 회로를 설치함으로써 수도꼭지 등의 물 사용 단말에서 급탕 사용할 때에 수시 히트 펌프 운전을 행하여, 가열한 온수를 직접 물 사용 단말에 급탕하는 순간식 히트 펌프 급탕기가 제안되어 있다.In recent years, by installing a hot water tank circuit for hot water supply from a hot water tank at the start of operation and a direct hot water circuit for hot water directly heated by a heat pump operation, the hot water pump operation is occasionally performed when hot water is used in a water use terminal such as a faucet. The instantaneous heat pump hot water supply machine which directly heats heated hot water to a water use terminal is proposed.
이와 같은 순간식 히트 펌프 금탕기로서 일본 특허 공개 2003-240339호 공보 (특허문헌 1)에 개시된 것이 있다.As such an instantaneous heat pump gold water heater, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-240339 (Patent Document 1).
또한, 저류 탱크의 온수는 운전 개시 시에 사용하는 것으로, 급탕 종료 후에 탱크의 탕온이 내려가 있으면 히트 펌프 사이클을 운전하고, 저류 탱크의 온수가 소정 온도에 도달하면 운전 정지하는 것이다.In addition, the hot water of a storage tank is used at the start of operation, and when a hot water temperature of a tank falls after completion | finish of hot water supply, a heat pump cycle is operated, and when a hot water of a storage tank reaches predetermined temperature, operation stops.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 2003-240339호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-240339
특허문헌 1에 개시된 히트 펌프 급탕기에 있어서는 동절기 저온 시에 목욕물 급탕(주탕) 등의 장시간의 히트 펌프 운전을 행하면, 외기온에도 따르지만, 공기 열교환기의 전체면에 서리가 부착해버리는 경우가 있었다. 그와 같은 경우, 급탕 종료 후에 탱크 온수를 추가 가열하는 탱크 저탕 운전을 실행하면, 공기 열교환기의 착상에 의해 가열 능력이 저하된 상태이므로, 탱크 저탕 운전에 장시간을 필요로 하게 된다. 그리고 탱크 온수를 충분히 추가 가열할 수 없고 다음의 급탕이 개시된 경우, 출탕에 지장을 줄 우려가 있었다. In the heat pump water heater disclosed in
즉, 외기로부터 열을 모으는 공기 열교환기에 서리가 부착한 상태에서 탱크 저탕 운전을 행하면, 점점 착상이 진행되어 빙결 상태가 된다. 그것에 의해 공기 열교환기의 성능을 더 저하시키고, 가령 목욕물 급탕으로부터 탱크 추가 가열로 연속해서 히트 펌프를 운전시켜도 가열 능력이 현저히 저하되게 된다. That is, when tank storage operation is performed in the state where frost is attached to the air heat exchanger which collects heat from the outside air, frosting progresses gradually and it becomes a freezing state. As a result, the performance of the air heat exchanger is further deteriorated, and the heating capacity is remarkably lowered even if the heat pump is continuously operated from, for example, bath water supply with additional tank heating.
예를 들어, 동절기의 외기온이 저온일 때에 목욕물 급탕 종료 후, 단시간 내에 샤워기를 사용하면, 공기 열교환기가 착상 상태가 되어 온수량 부족이나 저온 출탕이 발생하기 쉽다. For example, if the shower is used within a short time after the end of the bath water hot water supply when the outdoor air temperature is low in winter, the air heat exchanger is in a frosted state, which is likely to cause a lack of hot water and low temperature tapping.
본 발명의 목적은 착상에 의한 가열 능력 저하의 영향을 최소한으로 억제하고, 사용 편의성의 향상을 도모하는 히트 펌프 급탕기를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a heat pump hot water heater which minimizes the effect of lowering of heating ability due to frosting and improves the ease of use.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 히트 펌프 급탕기는 공기 열교환기의 온도를 검지하여, 서리가 부착되어 제상 운전을 필요로 하는 상태를 나타내는 제상 개시 온도 및 그 제상 개시 온도보다도 낮은 제상 필요 온도를 미리 설정해 둔다. 제상 필요 온도는 서리가 상당히 퇴적하여 제상 운전을 우선으로 하지 않으면 가열 능력이 현저히 저하되는 상태의 온도이다.In order to solve the above-mentioned problems, the heat pump water heater of the present invention detects the temperature of the air heat exchanger, and has a defrost start temperature indicating a state in which frost is attached and requires defrost operation, and a defrost required temperature lower than the defrost start temperature. Set in advance. The defrosting required temperature is a temperature at which the heating capacity is remarkably lowered if frost is accumulated considerably and defrosting operation is not given priority.
본 발명의 히트 펌프 급탕기는 이들 제상 개시 온도, 제상 필요 온도를 마련한 저탕 탱크를 갖는 히트 펌프 급탕기이며, 동절기 저온 시의 공기 열교환기의 착상 상태를 온도로 판별하여 착상 상태에 적합한 운전 제어를 행함으로써 전술한 목적을 달성하는 것이다. The heat pump water heater of the present invention is a heat pump water heater having a boiling water tank provided with these defrosting start temperatures and defrosting required temperatures, and by determining the temperature of the air heat exchanger at the time of low temperature in winter as a temperature, and performing operation control suitable for the state of landing. It is to achieve the above object.
청구항 1에 관한 발명은 압축기, 급수된 물과 냉매와의 열교환을 행하는 물 냉매 열교환기, 감압 장치, 공기와 냉매의 열교환을 행하는 공기 열교환기를, 냉매 배관을 거쳐서 차례로 접속한 히트 펌프 냉매 회로와, 상기 물 냉매 열교환기, 물 냉매 열교환기에서 가열한 온수를 저장해 두기 위한 저탕 탱크, 냉온수 혼합 밸브, 유량 조정 밸브 및 이들 부품 사이를 접속하는 물 배관으로 이루어지는 급탕 회로와, 상기 공기 열교환기의 온도가 제상 개시 온도 및 그 제상 개시 온도보다 낮은 제상 필요 온도를 미리 설정하고, 상기 공기 열교환기의 온도가 상기 제상 개시 온도와 상기 제상 필요 온도의 범위 내에 있는 경우에는 급탕 운전 종료 후, 탱크 저 탕을 실행한 후에 상기 공기 열교환기의 제상을 실행하고, 상기 공기 열교환기의 온도가 제상 필요 온도보다 낮은 온도인 경우에는 급탕 운전 종료 후, 상기 공기 열교환기의 제상을 실행한 후에 탱크 저탕을 실행하는 제어 수단을 갖는 것이다. The invention according to
이에 의해, 공기 열교환기의 착상 상태를 온도로 판별하여 통상의 착상 상태인 제상 개시 온도 외에, 즉시 제상 운전이 필요한 제상 필요 온도를 설정하여 공기 열교환기의 온도에 따라서 제상 제어를 바꾸는, 구체적으로는 제상 운전의 개시 시기를 바꾸는 제어 수단을 마련함으로써 사용자가 대응을 고려할 필요도 없고, 착상 상태에 적합한 운전 제어를 행할 수 있어, 동절기 저온 시의 사용 편의성을 향상시킬 수 있다. As a result, the defrosting control temperature is determined in accordance with the temperature of the air heat exchanger by setting the defrosting required temperature for immediate defrosting operation in addition to the defrosting start temperature, which is a normal frosting state, by determining the frost state of the air heat exchanger as the temperature. By providing a control means for changing the start time of defrosting operation, the user does not have to consider the correspondence, and operation control suitable for an frost state can be performed, and the usability at the time of a low temperature in winter can be improved.
다음에 청구항 2에 관한 발명은, 청구항 1에 부가하여, 상기 급탕 회로는 물 냉매 열교환기에서 가열된 온수를 물 사용 단말로 직접 급탕하는 직접 급탕 회로와, 저탕 탱크로부터 물 사용 단말로 급탕하는 탱크 급탕 회로를 갖는 것이고, 히트 펌프 운전 개시 시의 가열 지연을 탱크 급탕으로 보충하는 것이 가능해지고, 저탕 탱크의 대폭적인 소형화에 의한 저탕 유닛과 히트 펌프 유닛의 일체화를 도모할 수 있고, 청구항 1의 순간식 히트 펌프 급탕기에 있어서의 효과를 보다 현저하게 할 수 있다. In the invention according to
다음에 청구항 3에 관한 발명은 청구항 1에 부가하여, 상기 제상 필요 온도는 외기 온도에 대응하여 설정된 복수 온도이므로, 일반적으로 외기 온도가 낮을수록 절대 습도도 낮기 때문에 공기 열교환기로의 착상량도 낮아지므로, 제상 필요 온도는 외기 온도에 대응하여 낮게 설정함으로써 착상량에 맞춘 운전 제어를 행할 수 있고, 급하지 않은 제상 운전을 우선으로 하는 일이 없어져, 보다 사용하기 편한 제상 필요 제어 수단을 제공할 수 있다. Next, in accordance with the third aspect of the present invention, in addition to
다음에 청구항 4에 관한 발명은, 청구항 1에 부가하여, 상기 제상 필요 제어 수단은 제상 필요 온도에 도달하면 문자 표시 또는 문자의 점멸로 알람 표시를 행하는 것이므로, 사용자는 착상량이 많아 제상 운전을 우선으로 하는 것이 필요한 상태인 것을 눈으로 알 수 있고, 급탕량의 감소가 생겨도 불안감을 갖지 않게 되는 동시에, 급탕 사용을 조금 연장하는 등의 대응을 도모할 수 있다. Next, according to the fourth aspect of the present invention, in addition to
다음에 청구항 5에 관한 발명은, 청구항 1에 부가하여, 상기 제상 필요 제어 수단은 제상 필요 온도에 도달하면 음성으로 알람 표시를 행하는 것이므로, 사용자는 착상량이 많고 제상 운전을 우선으로 하는 것이 필요한 상태인 것을 음성으로 알 수 있고, 부엌 리모트 컨트롤 등의 표시를 보지 않아도 알 수 있는 편리함이 있고, 급탕량의 감소에 대한 불안감의 해소나 급탕 사용을 조금 연장하는 등의 대응을 도모할 수 있다.Next, the invention according to
이하, 본 발명의 실시예를, 도면을 이용하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described using drawing.
(제1 실시예)(First embodiment)
도1에 나타낸 본 발명의 일 실시예인 히트 펌프 급탕기는 히트 펌프 냉매 회로(30), 급탕 회로(40) 및 운전 제어 수단(50)을 구비한다. A heat pump water heater, which is an embodiment of the present invention shown in FIG. 1, includes a heat
히트 펌프 냉매 회로(30)는 각 부품을 2개씩 갖는 2 사이클 방식이고, 압축기(1a, 1b), 물 냉매 열교환기(2)에 배치되는 냉매측 전열관(2a, 2b), 감압 장치(3a, 3b), 공기 열교환기(4a, 4b)를, 각각 냉매 배관을 거쳐서 차례로 접속하고 있 고, 그 냉매 회로(30) 내에는 냉매가 봉입되어 있다. The heat
압축기(1a, 1b)는 용량 제어가 가능하고, 다량의 급탕을 행하는 경우에는 큰 용량으로 운전된다. 여기서, 압축기(1a, 1b)는 PWM 제어, 전압 제어(예를 들어 PAM 제어) 및 이들의 조합 제어에 의해 저속(예를 들어 700 회전/분)으로부터 고속(예를 들어 7000 회전/분)까지 회전수 제어되도록 되어 있다. The compressors 1a and 1b are capable of volume control, and operate at a large capacity when a large amount of hot water is supplied. Here, the compressors 1a and 1b are controlled from low speed (e.g. 700 revolutions per minute) to high speed (e.g. 7000 revolutions per minute) by PWM control, voltage control (e.g. PAM control) and combination control thereof. The rotation speed is controlled.
물 냉매 열교환기(2)는 냉매측 전열관(2a, 2b) 및 급수측 전열관(2c, 2d)을 구비하고 있고, 냉매측 전열관(2a, 2b)과 급수측 전열관(2c, 2d) 사이에서 열교환을 행한다. The water refrigerant heat exchanger (2) is provided with refrigerant side heat transfer tubes (2a, 2b) and water supply side heat transfer tubes (2c, 2d), and exchanges heat between the refrigerant side heat transfer tubes (2a, 2b) and the water supply side heat transfer tubes (2c, 2d). Is done.
감압 장치(3a, 3b)로서는 일반적으로 전동 팽창 밸브가 사용되어, 물 냉매 열교환기(2)를 경유하여 이송되어 오는 중온 고압 냉매를 감압하고, 증발하기 쉬운 저압 냉매로서 공기 열교환기(4a, 4b)로 이송한다. 또한, 감압 장치(3a, 3b)는 냉매 통로의 교축량을 바꾸어 히트 펌프 회로 내의 냉매 순환량을 조절하는 작용이나, 교축량을 전체 개방으로 하여 중온 냉매를 공기 열교환기(4a, 4b)로 다량으로 이송하여 서리를 녹이는 제상 장치의 역할도 행한다. Generally as the
또한, 공기 열교환기(4a, 4b)는 본체 외면부에 설치되어 팬(도시하지 않음)의 통풍에 의해 외기와 냉매의 열교환을 행하는 공기 냉매 열교환기의 작용을 한다. In addition, the
급탕 회로(40)는 직접 급탕, 탱크 저탕, 탱크 급탕, 목욕물 담기, 목욕물 추가 가열을 행하기 위한 물순환 회로를 구비하여 구성되어 있다. The hot
직접 급탕 회로는 급수 배관과 급탕 배관을 갖는다. 급수 배관은 수도 등의 장치 외부의 급수원인 급수관과 접속하는 급수 부재(5)와, 물 냉매 열교환기(2)의 급수측 전열관(2c, 2d)에 접속되어 있다. 급탕 배관은 물 냉매 열교환기(2)의 급수측 전열관(2c, 2d)과, 장치 외부의 출탕 단말 중 하나인 부엌 수도꼭지(16)에 배관을 통해 접속하는 부엌 출탕 부재(15)에 접속되어 있다. The direct hot water circuit has a water supply pipe and a hot water supply pipe. The water supply pipe is connected to a
이 급수 배관의 도중에는 감압 밸브(6), 급수된 물의 수량을 계측하는 급수 수량 센서(7), 급수 역지 밸브(10), 물 열교환 수량 센서(11)가 차례로 설치되어 있다. In the middle of this water supply pipe, the
또한 급탕 배관의 도중에는 저탕 탱크(8)로부터의 온수를 혼합하는 급탕 혼합 밸브(12), 급수 배관으로부터 분기된 물 배관과 접속하는 냉온수 혼합 밸브(13), 출탕하는 냉온수의 유량을 조정하는 유량 조정 밸브(14)가 차례로 설치되어 있다. Further, in the middle of the hot water supply pipe, the hot
감압 밸브(6)는, 예를 들어 수도의 급수원으로부터 공급되는 200 내지 500 ㎪ 정도의 변동이 있는 높은 수압을 약 170 ㎪ 정도의 사용상 적절한 일정 수압으로 제어하는 것이다. 급수 역지 밸브(10)는 일방향으로만 물을 흐르게 하여 역류를 방지하는 것이다. The
또한, 부엌 출탕 부재(15)는 부엌 수도꼭지(16) 외에도 목욕물 수도꼭지(26)나 샤워기(27) 등에도 급탕할 수 있도록 접속되어 있다. In addition to the
탱크 저탕 회로는 저탕 탱크(8), 기내 순환 펌프(9), 물 열교환 수량 센서(11), 급수측 전열관(2c, 2d), 급탕 혼합 밸브(12), 저탕 탱크(8)가 물 배관을 거쳐서 차례로 접속되어 구성되어 있다. The tank bottom water circuit includes a bottom water tank (8), an in-flight circulation pump (9), a water heat exchange water quantity sensor (11), a water supply side heat transfer pipe (2c, 2d), a hot water mixing valve (12), and a bottom water tank (8). It is connected in order and is comprised.
탱크 급탕 회로는 상술한 급수 배관과 급탕 배관의 각각의 도중으로부터 분기되어 설치되어 있고, 저탕 탱크(8)는 급수 배관과는 역지 밸브(10)의 전후에 물 배관을 거쳐서 접속하고, 급탕 배관과는 급탕 혼합 밸브(12)에 물 배관을 거쳐서 접속한다. 이 회로는 주로 급수된 물의 수압으로 저탕 탱크(8)에 모인 온수를 급탕 배관에 공급한다. The tank hot water supply circuit is branched from each of the water supply pipes and the hot water supply pipes described above, and the
목욕물 담기 회로는, 상술한 급수 배관과 급수측 전열관(2c, 2d)까지의 관로는 직접 급탕 회로와 공통된다. 그리고 급탕 배관의 유량 조정 밸브(14)보다 전에 추가 가열 배관이 되는 입출탕 부재(20)에 접속한다. 목욕물 담기 배관에는 욕조(22)로 주탕할 때에 개방하는 목욕물 주탕 밸브(17), 물의 유동 방향을 검지하는 플로우 스위치(18), 목욕물 순환 펌프(19), 입출탕 부재(20)가 물 배관을 거쳐서 차례로 접속되어 있다. 또한, 입출탕 부재(20) 및 목욕물 출탕 부재(24)는 목욕물 순환 어댑터(21)를 거쳐서 욕조(22)에 접속되어 있다. The bath water adding circuit is common to the above-mentioned hot water supply circuit and the pipelines to the water supply pipe and the water supply side
또한, 목욕물 담기 시에는, 상기 추가 가열 회로에 의한 직접 급탕과 함께 저탕 탱크(8) 내의 온수량이 최소 필요량 이하가 되지 않는 범위에 있어서 저탕 탱크(8)로부터 욕조(22)로의 탱크 급탕도 행한다. 여기서, 최소 필요량이라 함은, 목욕물 담기 완료 직후의 샤워기를 위해 남겨 두는 탱크 잔탕량의 것이다. At the time of bathing, the hot water supply from the
목욕물 추가 가열 회로는 욕조(22), 목욕물 순환 어댑터(21), 입출탕 부재(20), 목욕물 순환 펌프(19), 플로우 스위치(18), 목욕물 전열관(23b), 목욕물 출탕 부재(24), 목욕물 순환 어댑터(21), 욕조(22)가 물 배관을 거쳐서 차례로 접속되어 구성되어 있다. The bath water additional heating circuit includes a
또한, 목욕물 추가 가열 시에는 상기 목욕물 추가 가열 회로에 의한 욕조 물의 물순환과 함께, 히트 펌프 운전 및 기내 순환 펌프(9)를 운전하고, 물 냉매 열교환기(2)에서 가열된 온수를, 냉온수 개폐 밸브(25)를 통해 목욕물용 열교환기(23)에 설치된 온수 전열관(23a)으로 순환시키고, 온수 전열관(23a)과 목욕물 전열관(23b) 사이에서 열교환하여 목욕물 추가 가열을 행하는 것이다. In addition, when the bath water is additionally heated, along with the water circulation of the bath water by the bath water additional heating circuit, the heat pump operation and the in-
다음에, 운전 제어 수단(50)은 부엌 리모트 컨트롤(51) 및 목욕물 리모트 컨트롤(52)의 조작 설정에 의해 히트 펌프 냉매 회로(30)의 운전ㆍ정지 및 압축기(1a, 1b)의 회전수 제어를 행하는 동시에, 감압 장치(3a, 3b)의 냉매 교축량 조정, 기내 순환 펌프(9), 목욕물 순환 펌프(19)의 운전ㆍ정지 및 급탕 혼합 밸브(12), 냉온수 혼합 밸브(13), 유량 조정 밸브(14), 목욕물 주탕 밸브(17), 냉온수 개폐 밸브(25)를 제어함으로써, 탱크 저탕 운전, 직접 급탕 운전, 탱크 급탕 운전, 목욕물 담기 운전, 목욕물 추가 가열 운전 및 제상 운전을 행하는 것이다. Next, the operation control means 50 controls the operation / stop of the heat
또한, 운전 제어 수단(50)은 압축기(1a, 1b)의 회전수를 제어하여, 운전 개시 직후에는 가열 개시 시간을 빠르게 하기 위해 고속 회전수로 운전하고, 안정 시에는 급탕 온도ㆍ유량에 적합한 회전수로 운전하도록 제어한다. In addition, the operation control means 50 controls the rotation speed of the compressors 1a and 1b, and operates at a high rotation speed immediately after the start of operation in order to speed up the heating start time. Control to drive by water.
또한, 운전 제어 수단(50)은 물 사용 단말에 있어서의 급탕 종료 후, 탱크 저탕 운전을 행한 후에 운전 정지함으로써, 항상 저탕 탱크 내에는 소정의 온도의 온수가 저탕된 상태로 되어 있도록 제어하는 매회 탱크 저탕 운전 수단을 갖고 있다. In addition, the operation control means 50 stops operation after the tank hot water operation is performed after the end of the hot water supply in the water use terminal, so that the tank is controlled every time so that hot water of a predetermined temperature is stored in the water tank. It has a means of driving low temperature.
또한, 급탕 종료 후의 탱크 저탕 운전은 매회는 행하지 않고, 탱크 서미스터 (8a 내지 8d)의 온도를 기초로 탱크 저탕 운전의 필요 여부를 판정해도 좋다. In addition, tank storage operation after completion of the hot water supply is not performed every time, and it may be determined whether tank storage operation is necessary based on the temperature of the tank thermistors 8a to 8d.
또한, 운전 제어 수단(50)은 외기 온도 및 공기 열교환기(4a, 4b)의 온도를 상시 검지하고 있고, 착상 상태에 있는 것을 나타내는 제상 개시 온도 및 즉시 제상 운전이 필요하다는 것을 나타내는 제상 필요 온도를 설정하여, 제상 필요 온도 이하가 되면 작동하고, 리모트 컨트롤 화면으로의 문자 표시나 점멸 표시 또는 음성에 의한 알람 표시 및 제상 우선의 운전 제어를 행하는 제상 필요 제어 수단을 갖고 있다. In addition, the operation control means 50 detects the outside air temperature and the temperature of the
즉, 급탕 운전 종료 시에 있어서, 공기 열교환기의 온도가 제상 개시 온도보다 높은 경우에는 급탕 종료 후 제상 운전을 행하지 않고 탱크 저탕 운전을 행한 후 운전 정지하고, 제상 개시 온도와 제상 필요 온도의 범위 내에 있는 경우에는 급탕 종료 후, 탱크 저탕 운전을 행한 후 제상 운전을 행하여 운전 정지하고, 공기 열교환기의 온도가 제상 필요 온도보다 낮은 온도인 경우에는 문자 표시 또는 점멸 표시 또는 음성에 의한 알람 표시를 행하는 동시에, 급탕 종료 후, 우선 제상 운전을 행한 후 탱크 저탕 운전을 행하여 운전 정지한다. That is, at the end of the hot water supply operation, when the temperature of the air heat exchanger is higher than the defrost start temperature, the operation is stopped after the tank hot water operation is performed without performing the defrost operation after the end of the hot water supply, and within the range of the defrost start temperature and the defrost required temperature. If there is a hot water supply, after the tank is heated, defrosting operation is performed and operation stops. When the temperature of the air heat exchanger is lower than the defrosting required temperature, a text display, a flashing display, or an alarm display by voice is performed. After completion of the hot water supply, defrosting operation is first performed, and then tank storage operation is performed to stop operation.
또한, 제상 개시 온도와 제상 필요 온도의 범위 내에 있는 경우에는 급탕 종료 후, 저탕 탱크에 소정량 저탕한 후 제상을 행하고, 그 제상 후에 저탕 탱크의 잔량분을 더 저탕시키도록 해도 좋다. 이에 의해, 급탕 종료 후, 다시 급탕되는 경우를 고려하여 보다 단시간에 소정량의 탱크 저탕과 제상을 종료시킨다.In addition, when it exists in the range of the defrost start temperature and the defrost required temperature, after completion of hot water supply, it may be defrosted after a predetermined amount of water is stored in the water storage tank, and after the defrosting, the remaining amount of the water storage tank may be further watered. In this way, the tank storage and defrosting of the predetermined amount are terminated in a shorter time in consideration of the case of hot water again after the completion of the hot water supply.
또한, 히트 펌프 급탕기에는 급수 온도를 검지하는 급수 서미스터(7a), 물 냉매 열교환기(2)의 출탕 온도를 검지하는 물 열교환 서미스터(2e), 저탕 탱크(8) 의 저탕 온도 및 저탕량을 검지하는 탱크 서미스터(8a, 8b, 8c, 8d), 히트 펌프에 의한 직접 급탕과 저탕 탱크로부터의 탱크 급탕과의 혼합 온도를 검지하는 혼합 온도 서미스터(12a), 급탕 온도를 검지하는 급탕 서미스터(14a), 욕조물의 온도를 검지하는 목욕물 서미스터(18a) 및 공기 열교환기(4a, 4b)의 온도를 검지하는 공기 열교환 서미스터(4c, 4d), 외기 온도를 검지하는 공기 서미스터(도시하지 않음) 및 압축기(1a, 1b)의 토출 압력을 검지하는 압력 센서(1c, 1d)나 욕조(22) 내의 수위를 검출하는 수위 센서(22a)가 설치되고, 각 검출 신호는 운전 제어 수단(50)에 입력되도록 구성되어 있다. 운전 제어 수단(50)은 이들 신호를 기초로 하여 각 기기를 제어하는 것이다. Further, the heat pump water heater detects the water supply temperature of the
또한, 온수 개폐 밸브(25)는 물 냉매 열교환기(2)와 목욕물용 열교환기(23) 사이에 설치하여 목욕물 추가 가열 시 이외에는 물 회로를 폐쇄하여 물 냉매 열교환기(2)로부터 목욕물용 열교환기(23)로의 열의 누설을 방지하기 위한 것이다. In addition, the hot water on-off
또한, 급수 역지 밸브(10)는 일 방향으로만 물을 흐르게 하여 역류를 방지하는 것이고, 이스케이프 밸브(escape valve)(28)는 저탕 탱크(8) 내의 온수 압력이 소정 이상이 된 경우에 작동하여 물 회로 부품의 압력 보호의 작용을 하는 것이다. In addition, the water
다음에, 본 히트 펌프 급탕기의 운전 동작에 대해 도1의 히트 펌프 회로(30) 및 급탕 회로(40)를 참조하면서 도2 내지 도7의 흐름도를 기초로 하여 설명한다. Next, the operation of the heat pump water heater will be described based on the flowcharts of FIGS. 2 to 7 with reference to the
도2는 설치 시의 필요 조작을 도시하는 흐름도의 일 실시예이다. Fig. 2 is an embodiment of a flowchart showing a necessary operation at the time of installation.
히트 펌프 급탕기는 제조 장소로부터 운반되어 사용자가 희망하는 설치 장소에 설치되고, 급수 부재(5)는 수도 등의 급수원에, 부엌 출탕 부재(15)는 부엌 수 도꼭지(16), 목욕물 수도꼭지(26), 샤워기(27)에, 입출탕 부재(20)는 목욕물 순환 어댑터(21), 목욕물 수도꼭지(26) 및 샤워기(27)에, 목욕물 출탕 부재(24)는 목욕물 순환 어댑터(21)에 각각 접속된(스텝 60) 후, 공기 빠짐을 위해 부엌 수도꼭지(16) 또는 이스케이프 밸브(28)를 개방하고(스텝 61), 급수원의 주 마개(main coke)를 개방하면(스텝 62), 급수원으로부터 기내 급수가 개시되고, 물은 감압 밸브(6)에 의해 일정 압력으로 감압 조정된 후, 저탕 탱크(8) 및 물 냉매 열교환기(2) 및 각 물 배관 내로 유입한다(스텝 63). 수도꼭지(16, 26) 또는 이스케이프 밸브(28)로부터의 물 넘침에 의해 기내가 만수 상태가 된 것을 확인한(스텝 64) 후, 수도꼭지(16, 26) 또는 이스케이프 밸브(28)를 폐쇄하여 기내 급수가 종료된다(스텝 65). The heat pump water heater is transported from the manufacturing site and installed at an installation site desired by the user. The
또한, 히트 펌프 급탕기의 설치 시의 각 기기는 다음과 같은 초기 상태로 설정되어 있다. 즉, 급탕 혼합 밸브(12), 냉온수 혼합 밸브(13)는 양방향 개방 상태, 유량 조정 밸브(14), 물 개폐 밸브(25)는 개방 상태, 목욕물 주탕 밸브(17)는 폐쇄 상태로 되어 있다. In addition, each equipment at the time of installation of a heat pump water heater is set to the following initial states. That is, the hot
다음에 전원 스위치를 투입하여(스텝 66), 욕조물 담기 운전을 행한다(스텝 67). Next, the power switch is turned on (step 66) to carry out the bath water dipping operation (step 67).
욕조물 담기 운전은 목욕물 주탕 밸브(17)를 개방하여 욕조에 물이 넘칠 때까지 주수하고(스텝 68), 수위 센서(22a)나 급수 수량 센서(7)에 의해 욕조의 용량을 자동 계산하고(스텝 69), 욕조의 용량 설정(스텝 70)을 행하여 설정 이후의 목욕물 자동 운전에 있어서의 목욕물 담기나 목욕물 추가 가열 시의 온수량 제어 등 에 활용하는 것이다. 따라서, 상기 욕조물 담기 운전은 히트 펌프 급탕기 설치 시의 1회만 필요로 하는 것이다. The bath water pouring operation opens the bath
다음에 도3은 저탕 탱크의 물을 비등하는 탱크 저탕 운전 동작을 나타내는 흐름도의 일 실시예이다. 3 is an embodiment of a flowchart showing a tank bottom operation operation of boiling water in a bottom tank.
운전 제어 수단(50)의 제어에 의해 탱크 저탕 운전의 지시가 생기면(스텝 71), 탱크 서미스터(8a 내지 8d)에 의해 저탕 온도 및 저탕량의 판정이 행해지고(스텝 72), 규정 내이면 그대로 운전하지 않고 저냉온수가 사용되고, 규정 이하로 줄어 있으면 탱크 저탕 운전이 개시된다(스텝 73). When an instruction for tank water storage operation is generated by the control of the operation control means 50 (step 71), the water temperature and the amount of water storage are determined by the tank thermistors 8a to 8d (step 72). If low-cold water is used and the water temperature decreases below the prescribed value, the tank bottom water operation is started (step 73).
이 탱크 저탕 운전(단계 73)에서는 압축기(1a, 1b)의 운전이 개시되고, 압축기(1a, 1b) 내의 가스상 냉매가 압축 가열되어 고온 고압의 냉매가 되어 물 냉매 열교환기(2)로 송입된다. 이에 의해, 물 냉매 열교환기(2)에서는 냉매측 전열관(2a, 2b) 내를 흐르는 고온 냉매와 급수측 전열관(2c, 2d) 내를 흐르는 물이 열교환하여 냉매는 방열하고, 물은 가열된다. 방열된 냉매는 감압 장치(3a, 3b)에서 감압되고, 또한 공기 열교환기(4a, 4b)에서 팽창 증발하여 가스상이 되어 다시 압축기(1a, 1b)로 복귀된다. 이 히트 펌프 운전을 계속함으로써 물 냉매 열교환기(2) 내를 통과하는 물이 가열된다. In this tank bottom water operation (step 73), operation of the compressors 1a and 1b is started, and the gaseous refrigerant in the compressors 1a and 1b is compressed and heated to be a high temperature and high pressure refrigerant and fed to the water
상기 히트 펌프 운전에 있어서, 압축기(1a, 1b)의 회전수를 올리고, 감압 장치(3a, 3b)의 냉매 교축량을 크게 하면 가열 능력은 증가하지만, 기계 손실이나 열 손실이 증가하여 운전 효율은 내려간다. 반대로 압축기(1a, 1b)의 회전수를 내리고, 감압 장치(3a, 3b)의 냉매 교축량을 적게 함으로써 가열 능력은 떨어지지만, 기계 손실이나 열 손실이 감소하여 상대적으로 운전 효율은 향상된다. 즉, 히트 펌프에 의한 가열 운전에 있어서는 낮은 온도에서 시간을 들여 가열하는 것이 가열 효율의 향상이 된다. In the heat pump operation, if the number of revolutions of the compressors 1a and 1b is increased and the amount of refrigerant throttling of the
예를 들어, 60 ℃ 이상의 고온으로 비등하여 저탕하는 탱크 저탕 운전보다도 42 ℃의 사용 온도로 비등하여 급탕하는 직접 급탕 운전의 쪽이 고효율 운전이라 할 수 있다. For example, the direct hot water operation of boiling and hot water supply at a temperature of 42 ° C. can be referred to as a high efficiency operation rather than the tank water heating operation of boiling and boiling water at a high temperature of 60 ° C. or higher.
탱크 저탕 운전(스텝 73)에 있어서는 상기 히트 펌프 운전과 함께 탱크 저탕 회로에 있어서 급탕 혼합 밸브(12)는 물 냉매 열교환기(2)측으로부터 저탕 탱크(8)측을 개방하고, 냉온수 혼합 밸브(13)측을 폐쇄로 하고(스텝 73a), 냉온수 개폐 밸브(25)를 폐쇄로 한다(스텝 73b). 또한, 기내 순환 펌프(9)의 운전이 개시되어 저탕 탱크(8)의 하부의 통수구로부터 기내 순환 펌프(9), 물 열교환 수량 센서(11), 물 냉매 열교환기(2), 급탕 혼합 밸브(12), 저탕 탱크(8)로 물이 순환한다. 이에 의해, 물 냉매 열교환기(2)에서 가열된 온수가 저탕 탱크(8)의 상부로부터 저탕되어 가고, 저탕 탱크(8) 전체가 비등한 상태에 도달하면 저탕 완료라 판정하여(스텝 76), 운전을 정지한다(스텝 77). In the tank bottom water operation (step 73), the hot
또한, 물 냉매 열교환기(2)로부터 출탕하는 가열수의 온도가 적절한지 여부를 판정하는 출탕 온도 판정(스텝 74)은 물 열교환 서미스터(2e)에 의해 행해져, 출탕 온도가 규정치 내인 경우에는 탱크 저탕 운전을 그대로 계속하고(스텝 75), 규정치 외인 경우는 압축기(1a, 1b)의 회전수 제어, 감압 장치(3a, 3b)의 교축량 조정, 기내 순환 펌프(9)의 회전수 제어에 의해 출탕 온도의 조정을 행한다(스텝 74a). Moreover, tapping temperature determination (step 74) which determines whether the temperature of the heating water tapping out from the water
저탕 온도 및 저탕량의 판정은 탱크 서미스터(8a 내지 8d)에 의해 행해져, 탱크 서미스터(8a 내지 8d)의 전체가 규정 온도 내에 도달하면 저탕 완료라 판단하여 운전 정지하고, 탱크 저탕은 종료한다(스텝 77). The determination of the storage temperature and the amount of storage of water is performed by the tank thermistors 8a to 8d. When the whole of the tank thermistors 8a to 8d reaches the prescribed temperature, it is determined that the boiling water is completed and the operation is stopped, and the tank storage is completed (step). 77).
도4는 부엌 수도꼭지(16)를 개방하여 급탕 사용하는 경우의 동작을 나타내는 흐름도의 일 실시예이다. 4 is an embodiment of a flowchart showing an operation in the case where the
부엌 수도꼭지(16)를 개방하여 냉온수 사용이 개시되면(스텝 80), 운전 제어 수단(50)은 압축기(1a, 1b)를 시동시켜 히트 펌프 회로(30)의 운전을 개시하는 동시에, 급수 부재(5), 감압 밸브(6), 급수 수량 센서(7), 급수 역지 밸브(10), 물 열교환 수량 센서(11), 물 냉매 열교환기(2), 급탕 혼합 밸브(12), 냉온수 혼합 밸브(13), 유량 조정 밸브(14), 부엌 출탕 부재(15), 부엌 수도꼭지(16)의 급탕 회로에 의해 직접 급탕 운전(스텝 81)을 행한다. 동시에, 급수 부재(5), 감압 밸브(6), 급수 수량 센서(7), 저탕 탱크(8), 급탕 혼합 밸브(12), 냉온수 혼합 밸브(13), 유량 조정 밸브(14), 부엌 출탕 부재(15), 부엌 수도꼭지(16)의 급탕 회로에 의해 탱크 급탕 운전을 향한다(스텝 82). When the
여기서, 히트 펌프 냉매 회로(30)는 압축기(1a, 1b)에서 압축된 고온 냉매를 물 냉매 열교환기(2)의 냉매측 전열관(2a, 2b)으로 송입하고, 급수측 전열관(2c, 2d)으로부터 유입되는 물을 가열하여 급탕 혼합 밸브(12)측으로 유출하지만, 운전 개시 시에는 물 냉매 열교환기(2)로 송입되어 오는 냉매가 충분히 고온 고압이 될 수 없어 온도가 낮고, 또한 물 냉매 열교환기(2) 전체가 차갑게 되어 있으므로, 물 을 가열하는 가열 능력이 충분하지 않다. 시간의 경과와 함께 냉매는 고온 고압이 되고, 그것에 따라서 발생하는 냉매로부터의 방열량이 증가하여 물로의 가열 능력이 증가되어 간다.Here, the heat
또한, 히트 펌프 운전의 가열 능력이 고온 안정 상태에 도달할 때까지는 몇 분이 걸리기 때문에, 운전 제어 수단(50)은, 운전 개시 직후의 고온 안정 상태에 도달하기까지의 소정 시간은 압축기의 회전수를 통상보다 고속 회전로 하여 운전 제어하여 물 가열 급탕 운전의 개시 시간을 단축할 수 있지만, 운전 개시 직후의 소정 시간은 저탕 탱크로부터 온수를 공급하는 탱크 급탕 운전(스텝 82)을 병용한 후, 운전 제어 수단(50)이 동작하여 탱크 급탕 운전을 정지하고(스텝 84b), 직접 급탕 운전으로만 절환하여 급탕 운전을 계속한다(스텝 85). In addition, since it takes several minutes until the heating capacity of the heat pump operation reaches a high temperature stable state, the operation control means 50 determines that the predetermined time until the high temperature stable state immediately after the start of operation reaches the high speed stable state. Although the start time of the water heating hot water supply operation can be shortened by controlling the operation at a higher rotation speed than usual, the predetermined time immediately after the start of operation is performed after the tank hot water supply operation (step 82) that supplies hot water from the boiling water tank is used in combination. The means 50 is operated to stop the tank hot water supply operation (
구체적으로는, 혼합 온도 서미스터(12a)가 목표 온도가 되도록 혼합 밸브(12)의 개방도가 조정된다. 즉 직접 급탕의 온도가 목표치에 도달하고 있지 않으면 탱크 급탕이 추가되고, 직접 급탕의 온도가 목표치에 도달하고 있으면 탱크로부터의 급탕은 없어져 직접 급탕이 된다.Specifically, the opening degree of the mixing
이 동안에 있어서, 급탕 서미스터(14a), 급수 수량 센서(7)에 의해 급탕 온도 및 유량의 판정(스텝 83)을 행하여, 규정 외이면 온도, 유량을 조정하고(스텝 84a), 규정 내이면 직접 급탕 온도의 판정을 더 한다(스텝 84). In the meantime, the hot
직접 급탕 온도의 판정(스텝 84)에 있어서, 물 냉매 열교환기(2)에 있어서의 가열 온도가 불충분하고, 직접 급탕 온도가 규정 온도에 도달하지 않은 상태에서는 히트 펌프 운전의 온도 유량 조정(스텝 84a)을 계속하고, 탱크 급탕 운전(스텝 82) 과 병용한다. 또한, 물 냉매 열교환기(2)에 있어서의 가열 온도가 급탕 온도에 충분할 정도로 높아져 직접 급탕 온도가 규정 내에 도달하면 탱크 급탕 운전을 정지하고(스텝 84b), 직접 급탕 운전(스텝 81) 단독으로 급탕을 계속한다(스텝 85). In the determination of the direct hot water supply temperature (step 84), the temperature flow rate adjustment of the heat pump operation (step 84a) when the heating temperature in the water
따라서, 저탕 탱크(8)의 역할은 히트 펌프 운전의 가열 능력이 급탕 온도(통상 40 내지 42 ℃)에 충분한 온도에 도달하기까지의 개시 시의 보조적인 것으로, 히트 펌프 냉매 회로(30)의 능력, 특히 압축기 출력이 클수록 개시 시간을 짧게 할 수 있고, 저탕 탱크(8)를 작게 할 수 있다. Therefore, the role of the
또한, 목욕물 담기와 동시에 부엌 급탕을 행하는 등과 같이 복수 개소의 동시 사용에 대응하기 위해서는 운전 개시 시에 탱크 급탕을 병용해도 가열 안정 후에 있어서의 급탕 능력으로서, 압축기(8)의 용량은 종래 일반적으로 이용되고 있는 5 ㎾ 정도보다 4배 이상의 20 ㎾ 정도까지 크게 하는 것이 바람직하지만, 신규 압축기의 개발이 필요할 뿐만 아니라, 히트 펌프 냉매 회로(30)의 각 부품을 함께 신규 개발이 필요해져 매우 곤란하다. 그래서 본 발명의 실시예에 있어서는 종래 압축기의 2배 정도의 압축기를 2개 사용한 2 사이클 히트 펌프 방식(30a, 30b)으로 하여 종래 기술의 활용과, 실적에 의한 신뢰성을 확보한 것이고, 압축기의 용량이 1개라도 충분하면, 1 사이클 히트 펌프 방식에 있어서도 본 발명의 적용 및 효과는 변하지 않는다.In addition, in order to cope with simultaneous use of a plurality of places, such as adding hot water to the kitchen at the same time, the capacity of the
다음에, 수도꼭지가 폐쇄되어 냉온수 사용이 종료되면(스텝 86), 탱크 급탕 운전이 정지되어 직접 급탕 운전뿐이면 직접 급탕 운전을 정지하고, 냉온수 사용 직후에 탱크 급탕 운전과 직접 급탕 운전이 병용되어 있는 경우에는 직접 급탕 운 전 및 탱크 급탕 운전의 양쪽을 정지한다(스텝 87).Next, when the faucet is closed and the use of the hot and cold water is terminated (step 86), the tank hot water operation is stopped and the direct hot water operation is stopped only when the hot water operation is performed, and the tank hot water operation and the direct hot water operation are used together immediately after using the hot and cold water. In this case, both the hot water supply operation and the tank hot water operation are stopped (step 87).
또한 운전 제어 수단(50)은 공기 열교환기(4a, 4b)의 온도를 공기 열교환 서미스터(4c, 4d)에서 검지 및 판정하여 이하의 운전을 행한 후 히트 펌프 운전을 정지한다. In addition, the operation control means 50 detects and determines the temperature of the
우선, 급탕 운전 정지 시(스텝 87)에 있어서, 공기 열교환기(4a, 4b)의 온도가 제상 개시 온도 이상인 경우에는 급탕 운전 정지 후, 제상 운전을 행하지 않고, 탱크 저탕 운전을 행한 후(스텝 89a) 운전 정지한다(스텝 90). First, at the time of stopping the hot water supply operation (step 87), when the temperature of the
다음에, 공기 열교환기(4a, 4b)의 온도가 제상 개시 온도와 제상 필요 온도 사이에 있는 경우에는 급탕 운전 정지 후, 탱크 저탕 운전을 행한 후(스텝 89b) 또한 제상 운전을 행한 후(스텝 89c)에 운전 정지한다(스텝 90).Next, when the temperature of the
또한, 공기 열교환기(4a, 4b)의 온도가 제상 필요 온도 이하인 경우에는 제상 필요 제어 수단에 의해 리모트 컨트롤 조작면에 문자 표시 또는 점멸 표시 또는 음성 등의 수단으로 제상이 필요한 것을 알람 표시하고(스텝 89d), 급탕 운전 정지 후, 제상 운전을 행한 후(스텝 89e) 또한 탱크 저탕 운전을 행한 후(스텝 89f)에 운전 정지한다(스텝 90).When the temperature of the
또한, 상기 탱크 저탕 운전은 탱크 서미스터(8a 내지 8d)에 의해 저탕 온도, 저탕량을 검지하여 규정치 내가 되면 탱크 저탕 운전을 종료한다. Further, the tank bottom water operation is detected by the tank thermistors 8a to 8d to detect the temperature of the bottom water and the amount of water stored in the tank.
단, 탱크 서미스터(8a 내지 8d)에 의한 탱크 저탕 상태의 검지는 상시 행해지고 있고, 매우 단시간 사용을 위해 물 가열 급탕 운전 정지 후라도 저탕 탱크(8)에 탕온, 온수량 모두 소정치 이상 남아 있는 경우에는 저탕 완료라 판정되어 탱크 저탕 운전(스텝 88)은 행해지지 않는다.However, the detection of the tank bottom state by the tank thermistors 8a to 8d is always performed, and when both the hot water temperature and the hot water amount remain above a predetermined value even after the water heating / hot water supply operation stops for a very short time. It is determined that the water storage is completed, and the tank water storage operation (step 88) is not performed.
이상과 같이, 운전 제어 수단(50)에는 모든 운전에 있어서 목적으로 하는 운전을 종료한 후에, 반드시 저탕 완료될 때까지 탱크 저탕 운전(스텝 88)을 행하는 매회 탱크 저탕 운전 기능을 갖고 있으므로, 저탕 탱크(8)에는 항상 소정 온도의 온수가 소정량 이상 저장되어 있고, 운전 개시 시의 탕온 저하나 사용 도중의 온수 끊김의 우려를 해소할 수 있다.As described above, the operation control means 50 has a tank storage operation function every time that the tank storage operation (step 88) is performed until the storage is completed after the completion of the intended operation in all operations. In (8), hot water at a predetermined temperature is always stored in a predetermined amount or more, and the risk of lowering the hot water at the start of operation and running water off during use can be eliminated.
도5는 상기 제상 개시 온도, 상기 제상 필요 온도 및 제상 종료의 온도를 외기 온도 및 공기 열교환기 온도에 의해 설명하기 위한 온도선도이다. 종축은 공기 열교환기 온도를, 횡축은 외기 온도를 나타내고, 온도가 높은 차례로 선도 A는 제상 종료 온도, 선도 B는 제상 개시 온도, 선도 C는 제상 필요 온도의 일예를 나타낸다. Fig. 5 is a temperature diagram for explaining the defrost start temperature, the defrost required temperature, and the defrost end temperature by means of an outside air temperature and an air heat exchanger temperature. The vertical axis represents the air heat exchanger temperature, the horizontal axis represents the outside air temperature, and in order of the high temperatures, the leading A represents the defrost end temperature, the fresh B represents the defrost start temperature, and the fresh C represents an example of the required defrost temperature.
예를 들어, 동절기의 외기 온도 5 ℃에 있어서, 부엌에서 식기 세척을 행한 경우, 급탕 사용 시간은 길어도 5분 내지 10분 정도이고, 착상량도 비교적 적게 선도 BC 사이의 E점이 되고, 식기 세척이 종료되면 급탕 운전을 정지한 후, 탱크 저탕 운전을 행한 후에 제상 운전을 행하여 운전 정지한다. For example, when dishwashing is performed in a kitchen at an outdoor air temperature of 5 ° C. in winter, the hot water use time is at least 5 minutes to 10 minutes, and the amount of implantation is relatively small, which is point E between the leading BCs. When it stops, after stopping hot water supply operation, after defrosting tank operation, defrost operation is performed and operation stops.
그러나, 상기와 동일 조건으로 목욕물 담기 운전을 행하면, 급탕 운전 시간은 약 30분 걸리고, 착상량도 많아져 공기 열교환기의 통풍을 방해하여 가열 능력을 저하시킨다. 또한, 통풍이 방해되면 공기와 냉매의 열교환량이 줄어 점점 공기 열교환기의 온도가 저하되고, 선도 C보다 낮은 F점이 된다. However, when the bathing operation is performed under the same conditions as described above, the hot water supply operation time is about 30 minutes, the amount of implantation is also increased, obstructs the ventilation of the air heat exchanger, thereby lowering the heating capacity. In addition, if the ventilation is obstructed, the heat exchange amount between the air and the refrigerant decreases, and the temperature of the air heat exchanger decreases gradually, and becomes F point lower than the freshness C.
공기 열교환기의 온도가 E점인 경우와 마찬가지로 탱크 저탕 운전을 먼저 행 하면, 가열 능력 부족에 의해 탱크 저탕 운전이 장시간 걸리게 된다. 탱크 저탕량 부족의 상태에서 샤워기 사용이나 수도꼭지 사용을 행하면, 급탕량 부족이나 급탕 온도 저하 등의 문제가 발생하기 쉽다. If the tank bottom water operation is performed first as in the case where the temperature of the air heat exchanger is point E, the tank bottom water operation will take a long time due to lack of heating capacity. If a showerhead or a faucet is used in a state in which the tank water supply amount is insufficient, problems such as insufficient amount of hot water supply and decrease in temperature of hot water supply are likely to occur.
그래서, 제상 필요 제어 수단을 마련하여 선도 C 이하가 되면, 제상 운전이 우선적으로 필요한 것을 표시하여 사용자에게 알리는 동시에, 온수 담기 운전 종료 후에는, 우선 제상 운전을 행한 후 탱크 저탕 운전을 행하여 운전 정지하도록 한 것이다. Therefore, when the defrosting necessary control means is provided and becomes below the leading C, the defrosting operation is first displayed and notified to the user, and after the hot water adding operation is finished, the defrosting operation is performed first and then the tank bottom water operation is performed to stop the operation. It is.
또한, 제상 운전은 도1에 있어서 감압 장치(3a, 3b)의 냉매 교축량을 전체 개방으로 하고, 고온 냉매 상태로 공기 열교환기(4a, 4b)로 송입하여 냉매열에 의해 서리를 녹이는 것으로, 단시간에 선도 A의 제상 종료 온도에 도달하고, 그 후의 탱크 저탕 운전이 빠르게 행해지므로, 결과적으로는 탱크 저탕을 일찍 종료할 수 있다. In the defrosting operation, the amount of refrigerant throttling of the
또한, 0 ℃ 이하가 되면 외기의 절대 습도가 극도로 저하되어 착상량이 줄기 때문에, 선도 B의 제상 개시 온도 및 선도 C의 제상 필요 온도는 낮게 설정하고 있다. 선도 A에서 나타내는 제상 종료 온도는 반대로 외기 온도가 낮을수록 가열 제상에 시간이 걸리기 때문에, 외기 온도가 0 ℃ 이하에 있어서는 조금 온도를 높여 설정하고 있다.When the temperature is 0 ° C or lower, the absolute humidity of the outside air is extremely reduced and the amount of implantation is reduced. Therefore, the defrosting start temperature of the diagram B and the defrosting temperature of the diagram C are set low. On the contrary, since the defrosting end temperature shown by the diagram A takes time to heat defrost as the outside air temperature is low, when the outside air temperature is 0 degrees C or less, it sets a little high temperature.
또한, 공기 열교환기 온도가 선도 B의 제상 개시 온도보다 높은 경우에는 대부분 서리가 부착하고 있지 않은 상태이고 제상 운전은 필요없다. In addition, when the air heat exchanger temperature is higher than the defrosting start temperature of the fresh line B, the frost is not attached most of the time and the defrosting operation is not necessary.
또한, 도5의 선도 A, B, C는 일예이고, 히트 펌프 회로의 부품 구성이나 용 량 등에 따라서도 다르고, 선도의 온도, 커브 등이 여러가지로 상이해도 본 발명을 적용하여 효과를 얻을 수 있는 것이다.Also, the diagrams A, B, and C of FIG. 5 are examples, and may vary depending on the component configuration, capacity, etc. of the heat pump circuit, and the present invention can be obtained even if the temperature, curve, etc. of the diagram are different. .
도6은 목욕물 자동 운전에 의한 온수 담기 동작을 나타내는 흐름도의 일 실시예이다. 목욕물 자동 버튼을 눌러 온(ON)으로 해 두고(스텝 91), 설정 시간이 되면 목욕물 담기 운전이 개시되고(스텝 92), 목욕물 주탕 밸브(17)가 개방되어 목욕물 급탕이 행해진다(스텝 93). 6 is an embodiment of a flowchart illustrating a hot water dispensing operation by automatic bath water operation. The bath water automatic button is turned ON (step 91). When the set time comes, the bath water dipping operation is started (step 92), and the bath
목욕물 급탕(스텝 93)은 도4에서 설명한 냉온수 사용과 마찬가지로 직접 급탕 운전과 탱크 급탕 운전이 병용된다. 즉, 히트 펌프 운전 개시 직후의 수분 동안은 직접 급탕 운전과 탱크 급탕 운전을 병행하여 행하고, 직접 급탕 온도가 안정 상태에 도달하면 탱크 급탕 운전을 정지하고, 직접 급탕 운전만이 된다. In the bath water hot water supply (step 93), a direct hot water operation and a tank hot water operation are used in combination with the use of the cold / hot water described in FIG. That is, during the water immediately after the start of the heat pump operation, the direct hot water supply operation and the tank hot water operation are performed in parallel, and when the direct hot water temperature reaches a stable state, the tank hot water operation is stopped, and only the direct hot water operation is performed.
또한, 목욕물 급탕 운전 중에는 목욕물 서미스터(18a)에서 목욕물 급탕 온도를 검지하여 급탕 온도를 판정하고(스텝 94), 규정 외이면 온도 조정을 행하고(스텝 94a), 규정 내이면 목욕물 급탕을 계속한다(스텝 95). During the bath water hot water operation, the
또한, 수위 센서(22a)에서 욕조 내 수위를 검지하여 목욕물 담기량을 판정한다(스텝 96). Further, the water level in the bath is detected by the
목욕물 담기량 판정(스텝 96)에 있어서, 규정 외 중에는 목욕물 급탕을 계속하고(스텝 95), 규정 내에 도달하면 목욕물 급탕 및 히트 펌프 운전을 정지한다(스텝 97).In the bath water filling amount determination (step 96), the bath water hot water supply is continued during the prescribed time (step 95), and when the water content is reached, the bath water hot water supply and the heat pump operation are stopped (step 97).
목욕물 담기 운전이 정지되면(스텝 97), 상기 도4와 마찬가지로 하여 공기 열교환기의 온도 판정을 행하고(스텝 98), 제상 개시 온도 및 제상 필요 온도의 해 당 가부 판단을 기초로 하여 제상 필요 표시, 탱크 저탕 운전 및 제상 운전을 행한 후(스텝 99a 내지 99f) 운전 정지한다(스텝 100).When the bathing operation is stopped (step 97), the temperature determination of the air heat exchanger is performed in the same manner as in Fig. 4 (step 98), and the defrosting necessary indication is performed based on the determination of the defrosting start temperature and the defrosting necessary temperature, After the tank storage operation and the defrosting operation are performed (steps 99a to 99f), the operation is stopped (step 100).
도7은 목욕물 자동 운전에 의한 목욕물 추가 가열을 나타내는 흐름도의 일 실시예이다. 목욕물 자동 버튼을 눌러 온으로 해 두고(스텝 101), 설정 시간이 되면 상기 도6에서 설명한 목욕물 담기 운전을 개시하고(스텝 102), 그 후 목욕물 담기 운전을 종료하면(스텝 103), 목욕물 보온 운전이 개시된다(스텝 104). 7 is an embodiment of a flowchart showing bath water additional heating by automatic bath water operation. The bath water automatic button is turned on (step 101), and when the set time is reached, the bath water dipping operation described in Fig. 6 is started (step 102), and then the bath water dipping operation is finished (step 103). Is started (step 104).
목욕물 담기 운전 종료(스텝 103) 후에는 목욕물 서미스터(18a)에서 탕온을 검지하여, 욕조 내 탕온 판정(스텝 105)에 있어서 규정치 내이면 목욕물 보온을 계속하고, 규정치 이하인 경우에는 목욕물 추가 가열 운전을 행한다(스텝 106). 또한, 수위 센서(22a)에서 소정 시간(예를 들어 10분)마다 욕조 내의 탕량을 검지하여, 목욕물 담기량 판정(스텝 107)에 있어서 규정치 내이면 목욕물 보온을 계속하고, 규정치 이하인 경우에는 목욕물 온수 보충(스텝 108)을 행한다.After completion of the bathing operation (step 103), the bath temperature is detected by the
또한, 목욕물 자동 운전의 설정 시간을 경과하면, 목욕물 보온 운전을 종료하고(스텝 109), 목욕물 자동 운전이 종료된다(스텝 110). In addition, when the set time of automatic bathing water operation elapses, bathing water thermal insulation operation is complete | finished (step 109), and bathing water automatic operation is complete | finished (step 110).
이상 상세에 대해 설명한 바와 같이, 본 발명은 저탕 탱크를 갖는 순간식 히트 펌프에 있어서, 동절기 저온 시의 착상에 의한 불량을 해소하여, 탱크 저탕 운전의 개선, 에너지 절약의 향상, 사용 편의성의 향상 등 큰 효과를 갖는다. As described in detail above, the present invention, in the instantaneous heat pump having a water storage tank, eliminates the defects caused by the frost at the time of low temperature in winter, to improve the operation of tank water storage, to improve energy saving, to improve the ease of use, etc. Has a great effect.
또한, 사용자는 착상량이 많고 제상 운전을 우선으로 하는 것이 필요한 상태인 것을 리모트 컨트롤로의 표시나 음성으로 알 수 있어, 급탕량의 감소가 생겨도 불안감을 갖지 않게 되는 동시에, 탱크 저탕 운전에 지장을 줄 정도로 착상한 경우 에는 급탕 종료 후, 제상 운전 후에 탱크 저탕 운전을 행하기 때문에, 제상, 탱크 저탕을 효율적으로 행할 수 있고, 동절기 저온 시의 사용 편의성을 대폭으로 향상시킬 수 있다. In addition, the user can know that there is a large amount of frosting and a state in which defrosting operation is required to be prioritized by a display or a voice on the remote control, so that there is no anxiety even when a decrease in the amount of hot water is supplied, and it may interfere with the tank bottom operation. In the case of the degree of frosting, the tank water storage operation is performed after the end of the hot water supply and the defrosting operation. Therefore, the defrosting and the tank water storage can be efficiently performed, and the ease of use at low temperature in winter can be greatly improved.
본 발명에 따르면, 사용자의 불안감을 해소하여 동절기 저온 시의 사용 편의성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the anxiety of the user can be solved to improve the ease of use at low temperature in winter.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20130118 Year of fee payment: 7 |
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FPAY | Annual fee payment |
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