KR20110108234A

KR20110108234A - 열교환 방법

Info

Publication number: KR20110108234A
Application number: KR1020100115619A
Authority: KR
Inventors: 겐지 우메츠
Original assignee: 겐지 우메츠; 세대산전 주식회사
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2011-10-05
Also published as: JP2011202894A

Abstract

(과제) 축열조의 캐비닛 외형 용적을 소형화하여 코스트를 저감하기 위한 열교환기의 열교환 방법을 제공한다.
(해결 수단) 급탕용 환형의 금속제 축열탱크를 사용하지 않고, 각형의 캐비닛을 따른 수지필름제 주머니로 대용시켜 그 안에 축열재를 저류시키고, 그 축열재 안에 다수의 열매체를 연통하는 것이 가능한 다매체 관로 일체형 열교환기를 설치하고, 급탕용 수돗물을 그 다매체 관로 일체형 열교환기에 연통시켜 가열시켜 급탕을 행함으로써 축열조의 캐비닛 용적의 소형화를 실현하는 것이다.

Description

열교환 방법{HEAT EXCHANGE METHOD}

본 발명의 기술이 적용되는 기술 분야는 민생용, 특히 가정용, 업무용 공기조절 기기와 급탕 기기를 종합한 분야에서의 열 에너지 유효 이용을 목표로 한 차세대용 새로운 기기 시스템에 관한 분야이다. 이 민생 분야에서는 현재도 다종 다양한 기기, 시스템이 실용화되어 있다. 사례를 들면, 전력 구동 냉동 사이클을 이용한 공기조절 기기 및 냉동 기기나 급탕 기기, 가스 석유를 연소시켜 열원으로 한 난방 기기 및 급탕 기기나 연소 기기, 가스 석유를 동력 구동용 연료로 한 발전기나 공기조절 기기, 태양열을 열원으로 한 급탕 기기 등이다. 특히 최근 에너지 절약 또는 지구 환경을 중시하기 위해서 기기의 에너지 효율의 향상이나 자연 에너지의 활용을 위한 새로운 기술, 기기, 시스템의 검토가 각 방면에서 정력적으로 진행되고 있다. 또한 에너지 공급의 사회 인프라의 특성으로부터 주간 전력의 이용을 억제하여 야간 전력을 이용하기 위한 기술이나 새로운 기기가 개발되어 실용화되고 있다.

이들 시스템에 이용되는 에너지는 상용 전력, 석유, 가솔린 등, 언제라도 사회 인프라로서 어디에서나 입수할 수 있었던 높은 밀도의 사용하기 쉬운 에너지로부터, 예를 들면 심야만큼 저렴하게 공급되는 심야 전력, 맑게 갠 하늘의 주간에만 공급되는 태양광 발전 전력이나 태양열, 지역 발전을 주체로 시스템 구성된 각종 코제너레이션 장치의 배열 등, 한정된 시간대에만 한정된 에너지 농도나 온도가 낮고 또한 운전 사이트마다 특유하고 표준화되어 있지 않은, 소위 배열을 주체로 한 각종 에너지의 이용을 향한 변화가 느리기는 하지만 생기고 있다.

이러한 동세를 더 진전시켜 더욱 다양한 면에서 유익한 시스템 기기를 실현하기 위한 하나의 키 기술이 축열 시스템과 전열 방법에 관한 것이다. 이는 수요측과 시간이나 농도로 빗나간 공급 에너지를 일단 열 에너지에 축적하고, 사용하고 싶을 때에 사용하고 싶은 밀도로 열 에너지를 공급할 수 있는 것으로서, 향후 증가할 것으로 생각되는 많은 열원 온열과 많은 이용측 온열 간의 복잡한 열교환을 효율 좋게 행하기 위한 기술과 장치나 부품으로 자리매김할 수 있다. 향후의 사회 생활의 변화를 지탱하는 하나의 키 기술이라고도 말할 수 있을 것이다.

이 분야의 기술에서 가장 실용화가 진행되고 있는 것이 심야 전력을 이용하여 온수를 만들어 그것을 축열하여 언제라도 이용할 수 있도록 한 높은 에너지 효율의 시스템으로서 히트펌프 급탕기가 있다. 이 경우 연간 평균 25℃ 정도의 수돗물을 80℃ 정도까지 가열하여 온수탱크에 저탕해 두고, 그것을 필요한 때에 이용하는 시스템이다. 이 경우 온수의 축열량은 그 온도차가 80℃와 25℃의 차, 즉 55℃나 되기 때문에 저탕하는 온수탱크의 용적은 작아도 되므로 가정, 점포 등에서도 널리 보급되고 있다. 예를 들면 일반 가정에서는 400리터 정도의 온수탱크를 1000리터 정도의 축열조 케이스에 수납시켜 설치하기 때문에, 축열탱크의 저면의 전유 면적은 0.5평방미터 정도가 되어 설치 스페이스의 점에서도 가능한 지역이 많이 있기 때문이다.

그러나, 그런데도 도시의 주택이나 맨션이나 아파트 등의 경우, 및 상업 지역에서의 소형 점포 등의 주위에서는 그 스페이스가 없거나 내지는 스페이스 확보 비용이 매우 고가이기 때문에 전국 규모에서의 보급 확대는 과제로 되어 있다.

한편, 급탕이 아니라 냉난방용 온냉수를 축열하는 경우에는, 예를 들면 난방의 경우, 그 난방 효과를 발휘시키기 위해서는 그 온수의 난방 후의 리턴 온도에서도 체감 온도의 점으로부터 45℃ 정도의 고온도가 필요하고, 따라서 저탕의 온도 차는 80℃와 45℃의 차, 즉 35℃가 되어 전술한 급탕의 경우의 55℃와 비하여 절반에 가까워진다. 이는 동일한 열량을 저탕하기 위해서는 배 가까운 온수탱크 용량이 필요로 되는 것이다.

즉, 현재의 민생 기기용 축열장치에 있어서의 최대의 과제는 어떻게 콤팩트하고 축열 성능이 좋은 축열 시스템을 실현할 것인가라고 말할 수 있다. 현상의 온수 급탕용 축열량이 용적당 배증할 수 있으면 축열 시스템을 이용한 공기조절 급탕 시스템의 실용화에 문을 열 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 언제라도 필요한 때에 운전할 수 있는 히트펌프로부터 얻어지는 온열과 주간의 태양열의 쌍방을 잘 축열하면, 일반 가정의 조석의 난방과 저녁의 급탕 등은 1차 에너지 소비량이 적어서, 낮은 운전 런닝 코스트 방식의 실용화가 크게 진전할 수 있다고 생각된다.

에너지 장치 분야의 축열 시스템에 필요로 되는 기술 분야로서는 이상에 설명한 축열조의 콤팩트화 이외에도 축열조로부터 대기에의 방열 로스를 최소화할 수 있는 시스템, 다종류의 열원을 제어하여 최적으로 이용할 수 있는 축열 시스템, 히트펌프 열원 유닛과의 제휴, 태양열 태양광 발전과의 제휴, 난방을 실현할 수 있는 공기조절 시스템과의 제휴, 현지에서의 설치 공사성 등의 큰 과제가 있고, 이들이 실용화, 보급 확대를 위한 키이다. 또한 이러한 장치가 개발되어 보급 확대가 진전되기 위해서는 이상의 과제를 해결한 후에, 코스트 저감을 실현하기 위한 간략화된 시스템과 구성 유닛 및 부품의 실현이 필요하다. 본 발명의 제안에서는 새로운 축열 시스템과 열교환 시스템으로서 그 실현에 필요한 기술에 대하여 거론한다.

먼저, 최우선의 과제로서 축열 시스템 및 그 축열 열량의 이용 시스템의 콤팩트화, 간략화를 들 수 있다. 이에 관해서는 많은 과제 요인이 있고, 1개씩 열거 하면,

1. 가장 중시되어야 할 아이디어로서 열원매체와 열 출력매체의 사이에서 이용되는 열교환 시스템 장치의 콤팩트화가 중요하다. 향후, 화석연료원에 더하여 자연 에너지나 배열원을 포함한 열원매체의 종류의 증가, 및 급탕, 난방, 목욕물 재가열 등 이용측 출력매체의 다양화, 증가가 더욱 진전될 것으로 생각되고, 그들 사이의 복잡한 열교환의 수요를 실현하기 위해서 열교환기의 수량을 비약적으로 증가시키고자 하는 수요가 생기게 될 것이다. 이에 대응하기 위해서 콤팩트하고 일체화된 또한 전열 효율이 좋은 열교환기와 열교환 시스템이 필요해질 것으로 생각된다.

2. 또한, 축열탱크 내의 압력을 대기압에 가까이하여 현재 수도 수압에 견디기 위한 SUS 강판을 이용한 내압 용기를 불필요하게 하고, 현재 원형 단면의 축열탱크 형상을 장방형의 축열조 캐비닛에 수납할 수 있는 최대의 탱크 용적을 확보하는 방법은 유효하다. 동일 축열조 캐비닛에 대하여 50∼70% 내용적의 큰 축열탱크를 실현할 수 있는 가능성이 있다. 이를 실현하기 위해서 수돗물 관로를 축열 온열로 가열하는 방법이 생각되고 있지만, 열교환기의 대형화를 초래하여 코스트가 증대한다고 하는 과제가 있다.

3. 또한, 검토 목표로서 물이나 냉매 등의 작동 유체를 작동 펌프 등에 의해 순환 내지는 유동시키는 방법의 최적화를 들 수 있다. 이상적으로는 작동 펌프 등을 극력 폐지하여 그것을 구동하는 모터 전력의 저감, 장기 사용 품질의 향상, 초기 코스트의 저감이 중요 시점으로 된다.

4. 이상 개설한 여러 가지 과제, 목표를 달성한 축열 시스템이 실제의 기기로서 구체화되었을 때의 코스트가 고가로 되어 실용상 보급이 어려워진다고 하는 점이다. 이 점으로부터 시스템 전반의 구성, 구조, 재료가 간결하고 낮은 코스트일 것이 중요하다.

이상, 4개의 과제에 대하여 기술적 시점에서 설명하였으나, 이들 항목에 대하여 종래부터 관련된 많은 기술 검토와 개발 검토가 진행되고 있다. 예를 들면, 상기한 과제 1에의 해결책의 일안으로서 특허 문헌 1에는 히트펌프 외 각종 열원에 의한 가열 수단을 설치한 급탕탱크 시스템에 의한 각종 에너지 이용 시스템을 제기하고 있다.

이상, 배경 기술의 일례로서 특허 문헌을 제시한 바와 같이, 종래에도 앞서 기술한 4개의 기술 개발 목표 과제의 대부분의 내용의 기술 검토가 진행되어 오고 있음을 나타내고 있다. 그러나 본 발명에서 제시하고자 하는 기술 분야의 대부분의 과제에 대하여 그 실용화를 위한 해결책, 기술이 아직도 검토 불충분하고, 4개의 목표 과제의 전체가 시스템으로서 정합된 실용화 기술로서는 불충분하고, 따라서 시스템으로서 많은 개선 과제를 남기고 있다.

따라서, 본 발명에서는 심야에만 저렴하게 공급되는 심야 전력, 맑게 갠 하늘의 주간에만 공급되는 태양광 발전 전력이나 태양열, 지역 발전을 위한 각종 코제네레이션 장치의 배열 등을 유효하게 이용하고, 축열하거나 하는데 있어서 실용적으로 이용할 수 있는 개선 기술을 명확하게 제시한다.

특허문헌 1 : 일본국 공개특허공보 제2002-22270호

먼저, 최우선의 과제로서 든 축열 시스템의 콤팩트화의 목표로서는 현재 시판되고 있는 축열조의 용적의 반감화를 목표로 해야 한다. 예를 들면, 현재 가정용 심야 전력 이용 히트펌프 급탕기에 사용되는 축열탱크의 표준 용적은 순 400리터이다. 그러나, 이 원통형의 고압 수돗물 용기를 수납하여 외주를 단열하여 배관 등을 수납한 경우, 그것을 수납하는 장방형의 축열조 케이스 외형 용적은 1000리터 이상이 되는 것이 실정이다. 따라서 가정용에 한하지 않고, 축열탱크 용기의 순용적뿐만 아니라 실제로 현지에 부착되는 축열조 케이스의 전체 용적의 축소가 대상이 된다. 반감이라고 하는 목표는 아파트나 점포 등의 건축물에 설치하였을 때의 스페이스 제약과 중량 제약의 쌍방으로부터 검토하여 당면의 목표로서 설정한 수치 목표이다.

본 발명에서는 이상의 과제에 대한 가장 유효하고 실용적인 방법으로서 축열탱크를 고압 타입이 아니라 대기압과 동일한 저압 타입의 시스템의 실현을 목표로 하여 축열매체와 그 처리 방법에 대하여 검토한 것으로, 거기에 이용되는 매체끼리의 열교환기와 열교환 시스템이 종래 기술 방식이 아닌 새로운 기술 방식이 필요로 됨을 인식한 후에 그 실용화를 위한 기술을 제시하는 것이다.

이것을 해결하기 위한 구체적인 방책에 대하여 기술하면, 현상에서는 축열탱크의 축열매체로서 현재는 급탕되는 수돗물 자체를 이용하여 이것을 온수화하여 축열함과 아울러 급탕에 그대로 사용하고 있는 시스템이 많다. 이 경우 수돗물의 작동 압력에 견디는 축열탱크 구조와 재료가 필요하고, 이것이 축열탱크의 내용적을 작게 하고 있다.

이것을 해소하기 위해서는 분리형 축열 방식으로 하는 것이 유효하다. 즉 물이나 프로필렌글리콜 등의 묽은 수용액(부동액)을 축열탱크에 저류하고, 이것에 축열하는 방법이다. 이 경우 이 축열매체와 급탕용 수돗물 사이의 열교환기가 새롭게 필요로 되어 새로운 열교환기를 추가 설치할 필요가 생긴다. 동시에 열교환 스텝이 증가함에 따른 전열 효율이 저하한다고 하는 문제가 생기기 때문에 이것을 방지하려면 열교환기의 대형화가 필요로 된다. 즉 이를 위한 코스트 업을 어떻게 억제하여 흡수할지가 과제이다.

두 번째 검토 목표는 시스템화, 복잡화, 새로운 수요에의 대응이다. 즉 태양열 이용이나 배열 이용 등 향후 증가하는 각종 에너지 열원을 교묘하게 이용하는, 또한 급탕, 난방, 배열 이용 등, 더 광범위한 열 출력 공급 수요의 확대에 부응하는 범용성이 있는 고효율의 축열 및 열교환 시스템의 실현이 요구되고 있다. 이를 실현하기 위해서는 다수의 추가 열교환기와 고도의 전체 시스템의 구성이 필요로 되어 시스템은 복잡화한다. 새로운 축열 및 열교환 시스템을 이용하여 지구 환경면에서 보아, 또한 러닝 비용의 점에서 보아 에너지 이용 효율이 높은 민생용 에너지 시스템을 실현하는 것이 요구되는 것으로, 이는 즉 장래의 고도의 자연 에너지 이용 축열 및 열 변환 시스템의 실현이 키로 된다고 할 수 있다.

전술한 과제를 해소하기 위해서 본 발명이 몰두하는 해결 수단, 기술은 다음의 2점에 집약된다.

1. 축열을 분리형 축열 방식으로 하는 것이 유효하다. 수돗물에 직접 열원의 열을 전하여 거기에 축열하는 것이 아니라, 별도의 축열탱크에 축열매체(물 내지는 동결 방지를 위해서 프로필렌글리콜 용액 등을 이용함)를 저류하고, 이것에 축열하는 방법이다. 이 축열매체와 열원매체를 열교환시켜 축열매체에 축열한다. 이 방법은 이미 고안되어 있지만, 본 발명에서는 이 축열탱크는 수돗물의 압력 용기의 강도는 필요하지 않게 되는 점을 최대한 활용하여 축열 용적의 확대와 구조의 간략화에 의한 코스트 저감을 어떻게 행할지가 과제로 된다. 축열조 캐비닛의 장방형에 맞춘 장방형의 박육 용기(수지필름 등)를 사용하는 방법은 그 해결책이고, 이 방법에서는 내용적을 50% 이상 증가시키는 것을 목표로 하고 있다

2. 이 경우, 이 축열매체와 급탕하는 수돗물 사이의 열교환 스텝이 새롭게 필요로 되어, 통상에서는 새로운 별도의 열교환기를 설치할 필요가 생긴다. 동시에 열교환 스텝이 증가함에 따른 전체의 전열 효율이 저하한다고 하는 문제가 생기기 때문에, 이것을 방지하려면 열교환기의 대형화가 필요로 된다. 그래서, 본 발명에서 제안하는 기술은 축열매체를 포함하여 모든 열매체를 일체의 열교환기에 연통시켜 순환시키고, 각 하나의 열매체와 축열매체의 열교환의 경우에도 모든 열매체의 열교환 부분이 기여하기 때문에 전열 특성은 비약적으로 향상된다. 그 결과, 열교환기의 소형화가 가능해지고, 코스트 저감이 가능해진다.

청구항 1에서는 이것을 구체화하기 위해서, 금속판 내지는 수지판으로 구성된 캐비닛의 전체 내표면에 단열재층을 형성하여 축열조 본체를 구성하고, 상기 단열재층의 내면에 접하도록 내열성이고 내수성인 수지필름제로 수밀 상태의 주머니를 설치하고, 그 안에 액상의 축열매체를 저류시키되 그 상부를 대기에 연통 내지는 개방시키고, 상기 주머니의 외면을 상기 축열조 본체의 내면에 맞닿게 하여 상기 축열매체의 액압을 축열조 본체의 내면에서 받는 구조의 축열조 일체형 탱크에 있어서, 상기 축열매체 중에 축열매체 열교환기를 설치하고, 그 내부의 관로 중을 아래에서 위로 수돗물을 흘려 상기 축열매체와 열교환시켜 급탕시킨 것이다.

이상 요약하면, 간략화된 구조의 축열조 내에 축열매체를 저류하고, 이 축열매체 안에 매몰 상태로 수납된 열교환기의 내부 배관에 수돗물을 아래에서 위를 향하여 유통시키는 방식으로, 이에 의해 축열매체의 온열에 의해 수돗물을 가열하여 온수로서 급탕하기 위한 열교환 방법이다.

청구항 2에 기재된 열교환 방법은, 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서, 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하여 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터 얻어지는 태양열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 2개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 2개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 상기 축열매체에 접하는 상태에서 상기 온열 축열탱크 내에 설치하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을 행하기 위해서 적어도 3개의 열매체를 서로 열교환시킨 것이다.

청구항 3에 기재된 열교환 방법은, 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서, 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하여 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터 얻어지는 태양열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 상기 온열 축열탱크 안에 축열시키기 위한 상기 축열매체를 폐사이클 상태로 순환시키는 축열매체 회로의 상기 온열 축열탱크의 유출구와 상기 온열 축열탱크의 유입구를 접속하는 축열매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 3개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 3개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을 행하기 위해서 적어도 3개의 열매체를 서로 열교환시킨 것이다.

청구항 4에 기재된 열교환 방법은, 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서, 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하여 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터 얻어지는 태양열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 건물 내를 난방하기 위해서 난방 장치에 열 공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 3개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 3개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 내지는 태양열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 태양열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체와 상기 난방매체를 열교환시켜 난방을 행하기 위해서 적어도 4개의 열매체를 서로 열교환시킨 것이다.

청구항 5에 기재된 열교환 방법은, 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서, 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하여 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터 얻어지는 태양열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 상기 온열 축열탱크 안에 축열시키기 위한 상기 축열매체를 폐사이클 상태로 순환시키는 축열매체 회로의 상기 온열 축열탱크의 유출구와 상기 온열 축열탱크의 유입구를 접속하는 축열매체 유로와, 건물 내를 난방하기 위해서 난방 장치에 열 공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 4개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 4개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 내지는 태양열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 태양열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체와 상기 난방매체를 열교환시켜 난방을 행하기 위해서 적어도 4개의 열매체를 서로 열교환시킨 것이다.

청구항 6에 기재된 열교환 방법은, 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하고, 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로와, 태양열 온수기로부터 얻어지는 온열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 건물 내를 난방하기 위해서 난방 장치에 열 공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 4개의 유로의 일부를 구성하는 4개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 및/또는 상기 온열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 및/또는 온열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 및/또는 상기 온열 출력매체와 상기 난방매체를 열교환시켜 난방을 행하는 등, 적어도 5개의 열매체를 서로 열교환시킨 것이다.

청구항 7에 기재된 열교환 방법은, 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하고, 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로와, 태양열 온수기로부터 얻어지는 온열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 상기 온열 축열탱크 안에 축열시키기 위한 축열매체를 폐사이클 상태로 순환시키는 축열매체 회로의 상기 온열 축열탱크의 유출구와 상기 온열 축열탱크의 유입구를 접속하는 축열매체 유로와, 건물 내를 난방하기 위해서 난방 장치에 열 공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 5개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 5개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 및/또는 상기 온열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 및/또는 온열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 및/또는 상기 온열 출력매체와 상기 난방매체를 열교환시켜 난방을 행하는 등, 적어도 5개의 열매체를 서로 열교환시킨 것이다.

청구항 8에 기재된 열교환 방법은, 청구항 2 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 열교환 방법에 이용하는 상기 다매체 관로 일체형 열교환기에 있어서의 3개 내지는 4개 내지는 5개의 관로에 대하여, 목욕탕의 온수를 순환시키는 목욕탕 온수 매체의 관로를 추가하고, 그 결과 4개 내지는 5개 내지는 6개의 열매체를 서로 열교환시킨 것이다.

청구항 9에 기재된 열교환 방법은, 청구항 2 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 열교환 방법에 있어서의 상기 다매체 관로 일체형 열교환기에 있어서의 3개 내지는 4개 내지는 5개의 유로에 더하여, 목욕탕의 온수를 연통시키는 목욕탕 온수 유로를 추가하여 4개 내지는 5개 내지는 6개의 매체의 유로를 수납하고, 상기 목욕탕 온수 유로에서 열교환한 후에 상기 목욕탕 온수를 목욕탕에 되돌리지 않고 배수시킨 것이다.

청구항 10에 기재된 열교환 방법은, 청구항 2 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 열교환 방법의 열교환기에 있어서 구리관 내지는 알루미늄관의 외표면에 전열시키는 부분의 전체 길이에 걸쳐 평행한 2개의 평탄면을 형성한 전열관을 1개의 관로로 하고, 복수의 상기 전열관을 상기 평탄면이 서로 접하는 상태로 전체가 평탄 형상이 되도록 쌓아 올려 접합면을 납땜 내지는 용접 내지는 압접 내지는 접착시킴으로써 인접하는 전열관끼리만이 아니라 상기 복수개의 어느 전열관 사이에서도 열교환 가능하도록 일체로 구성하여, 내지는 마찬가지의 구성이 되도록 알루미늄제 압출 성형에 의한 평판 형상 다혈관에 의해 복수의 관로를 일체의 구조로 한 다매체 관로 일체형 열교환기를 이용한 것이다.

청구항 11에 기재된 열교환 방법은, 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 열교환 방법에 있어서의 상기 온열 축열조와 온열 축열탱크 대신에 청구항 1에 기재된 탱크 일체형 축열조를 이용하고, 상기 축열매체 열교환기 대신에 상기 다매체 관로 일체형 열교환기를 이용한 열교환 방법이다.

청구항 1 기재의 열교환 방법에 의하면, 간략화된 구조의 탱크 일체형 축열조 내에 축열매체를 대기압 상태로 저류하고, 이 축열매체 안에 설치한 열교환기의 내부에 수돗물을 흘리고 나서 위로 유통시키는 방식으로, 이에 의해 축열매체의 온열에 의해 수돗물을 가열하여 온수로서 급탕하기 위한 열교환 방법이다. 그 상세한 구성은 저류하는 축열매체(프로필렌글리콜 수용액 등의 부동액 내지는 물 등, 나아가서는 그 안에 파라핀 등의 잠열 축열재를 내포한 잠열 축열팩 등을 수납한 매체)를 축열조 캐비닛의 내용적 가득의 최대 용적의 탱크에 대기압 상태로 저류하는 방식이다.

대기압 상태이기 때문에 내압 강도의 필요성이 낮으므로 캐비닛은 얇은 금속판 내지는 수지판 등으로 구성할 수 있다고 하는 이점이 있다. 그 내면은 전체면에 걸쳐 단열재에 의한 단열층을 형성하고, 최상면은 개폐 뚜껑을 설치해 둔다. 단열층은 박판 형상의 진공의 패키지 내지는 우레탄 발포재 등 열 전도 계수가 매우 작은 재료로 구성시킴으로써 방열 로스를 최소화하고, 또한 축열조 캐비닛을 소형화 내지는 축열조 내용적의 용량 확대를 실현할 수 있다.

그 캐비닛의 단열층의 내면에 접하도록 주머니 형상의 내열 내수의 수지필름(나일론폴리에틸렌 내지는 폴리프로필렌폴리에틸렌 적층필름 등)을 삽입하고, 그 주머니의 벽면에 축열매체를 저류시킨다. 이 구조에 의해, 종래 많이 이용되고 있는 캐비닛과 단열층 안에 별체로서 내압 강도와 수밀성을 겸비한 SUS 강판제 탱크, 두꺼운 수지제 탱크를 설치하는 방식 대신에 캐비닛과 단열층과 이에 내접하는 수지필름을 이용하는 것만으로 해결되기 때문에 대폭적인 코스트 저감과 탱크 형상의 자유도가 뛰어나다고 하는 효과가 있다. 따라서, 이 종래의 원통형 내압 탱크 방식과 비교하여 캐비닛의 안치수를 축열탱크 용적으로 하는 것이 가능해지기 때문에, 축열조와 축열탱크의 사이에 생기는 불필요한 공간 치수를 거의 제로로 할 수 있어 캐비닛의 치수에 대하여 최대 용적의 축열탱크를 확보할 수 있다고 하는 최대의 효과가 있다. 실제는 단열층의 분만큼 탱크 용적은 소형화하지만, 고기능 단열재(진공 단열재, 고발포 우레탄 발포재 등)를 이용함으로써 유효 용적의 감소를 최소한으로 방지할 수 있는 것이다.

한편, 탱크 제작시의 금형 제조비용은 거의 제로가 되고, 따라서 축열조의 제작이 용이해짐과 아울러 금형 제조비용의 발생을 줄임으로써, 금형 제조기간이 필요 없어지는 등 제조의 점에서도 우위임과 동시에 코스트의 저감에도 매우 유효하다.

수돗물은 축열매체 중에 지지된 열교환기(코일 강관 등) 내를 아래에서 위로 흘러 가열되어 급탕에 제공된다. 축열매체는 가열 내지는 방열에 의해 반드시 상하에 온도차를 일으킨다. 상부가 목표의 축열 온도이어도 하부에서는 수십도 저온인 경우가 많다. 따라서 열교환기 안의 관로에 수돗물을 흘릴 때, 온도의 관점으로부터 대향류가 되도록 수돗물을 아래에서 위로 흘림으로써 열교환 성능은 대폭 향상된다. 따라서 열교환기는 상하로 길게 구성시키는 것이 바람직하다. 축열매체는 수돗물에 열을 빼앗기기 때문에, 사전에 내지는 동시에 별도의 열원으로의 가열이 필요하지만 여기서는 기재를 생략하고 있다.

한편, 급탕하는 수돗물의 압력의 점에서도 종래 방식의 내압 탱크 방식에서는 그 내압성 확보의 점으로부터 수압을 내려 저류시키는 방식이 채택되고 있고, 급탕할 때의 급탕 수압 부족이 되거나 2층, 3층에서의 급탕을 할 수 없거나 내지는 출수량이 부족한 등의 문제가 있었다. 이는 SUS 탱크 등의 내압성을 높이기 위해서 탱크의 재료 두께를 늘리면 코스트 증가, 제품 중량 증가, 탱크 성형형 비용의 증가가 발생하는데, 이를 방지하기 위해서 탱크 내의 수돗물 압력을 필요 최저한으로 조정하는 방법이 채택되고 있기 때문에 발생하는 문제이다. 청구항 1의 방식은 열교환기의 전열 강관의 내부를 수돗물을 통과시키는 방식이기 때문에 내압 강도는 충분히 확보할 수 있다. 이 때문에 수도 수압을 그대로 유지한 상태로 급탕시키는 것이 가능해져서 전술한 문제는 해소할 수 있다.

또한 청구항 1의 방식이면, 수돗물과 축열매체가 분리되어 있기 때문에, 수돗물 오염의 위험성은 낮다고 하는 이점이 있다. 축열 용량을 증가시키는 방법의 유력한 수단으로서 축열매체에 파라핀 등의 잠열 축열재를 혼입시키는 방법이 있다. 이 경우에는 청구항 1의 방식이면 축열재로서 물을 이용하여 그 수중에 파라핀 블록을 설치하는 것이 가능하다. 급탕용 수돗물 자체를 축열매체로 하고 있는 방식에서는 수돗물 안에 잠열재 블록을 설치하기 위해서는 이 잠열재에 의한 수돗물의 오염을 방지하는 구조가 필요로 되어 코스트 면에서도 그 실현에는 큰 과제가 있다.

이상과 같이 청구항 1의 기술은 매우 많은 개선 효과를 기대할 수 있는 것이다.

또한 청구항 2 기재의 열교환 방법에 의하면, 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터의 출력매체 유로, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로, 이들 적어도 2개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 2개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 이용하여 열교환하기 때문에, 열교환하는 부위의 집약화가 도모되어 열교환기의 수, 그에 수반하는 설치 스페이스도 줄일 수 있고, 또한 수돗물 유로와 온열 축열탱크를 직접 연통하지 않는 구성으로 하였기 때문에, 온열 축열탱크를 수돗물의 압력에 견디는 구조체보다 약한 구조체로 형성할 수 있음과 아울러, 약한 구조체로 형성함에 따라 상기 약한 구조체로 사용이 가능한 만큼 온열 축열탱크의 형태의 자유도가 커져서 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 콤팩트하게 수납할 수 있고, 나아가서는 온열 축열조도 작게 할 수 있는 등의 효과를 가진다.

그와 동시에, 예를 들면 수돗물과 축열매체의 열교환에 의해 수돗물을 가열시킬 때에는, 축열매체의 온열은 2개의 관로의 외표면을 통하여 전열하기 때문에, 단일 매체의 열교환기와 비교하여 2배에 가까운 외표면 전열 면적을 통하여 전열하기 때문에 높은 전열 성능을 얻는 것이 가능해진다. 한편, 열원매체 내지는 태양열 출력매체로부터 축열매체에 전열시켜 축열하는 경우에도 마찬가지의 효과가 얻어진다.

이에 의해 다매체 관로 일체형 열교환기의 방식은 시스템 성능의 향상, 열교환기의 소형화 및 코스트 저감이 도모된다고 하는 효과를 가진다.

한편 수돗물은 통상의 수도 수압을 가진 상태에서 출탕할 수 있다고 하는 실용상의 효과를 가진다.

또한 청구항 3 기재의 열교환 방법에 의하면, 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터의 출력매체 유로, 상기 온열 축열탱크 안에 축열시키기 위한 축열매체를 순환시키는 축열매체 유로, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로, 이들 적어도 3개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 3개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 이용하여 열교환하기 때문에, 열교환하는 부위의 집약화가 도모되어 열교환기의 수, 그에 수반하는 설치 스페이스도 줄일 수 있고, 또한 수돗물 유로와 온열 축열탱크 내를 직접 연통하지 않는 구성으로 하였기 때문에, 온열 축열탱크를 수돗물의 압력에 견디는 구조체보다 약한 구조체로 형성할 수 있음과 아울러, 약한 구조체로 형성함에 따라 상기 약한 구조체로 사용이 가능한 만큼 온열 축열탱크의 형태의 자유도가 커져서 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 콤팩트하게 수납할 수 있고, 나아가서는 온열 축열조도 작게 할 수 있는 등의 효과를 가진다.

그와 동시에, 전술한 바와 같이 축열매체는 다른 2개의 매체와의 열교환을 행할 때에 다매체 일체형 열교환기의 모든 외표면을 전열 면적으로서 이용하여 전열하기 때문에 높은 전열 성능을 얻을 수 있다. 또한 축열매체는 다매체 일체형 열교환기의 내부 관로를 연통하여 열교환하기 때문에, 열교환기의 외표면과 관로의 내표면의 양쪽 모두를 통하여 열교환하기 때문에 매우 높은 열교환 성능을 발휘하는 것이 가능해진다. 이는 다매체 일체형 열교환기를 축열매체 중에 설치하여 또한 축열매체를 일체형 열교환기를 연통시킨 효과이다. 그 결과, 시스템 성능의 향상, 다매체 일체형 열교환기의 소형화 및 코스트 저감이 도모된다고 하는 효과를 가진다. 또한, 수돗물은 통상의 수도 수압으로 출탕할 수 있다고 하는 실용상의 효과가 얻어진다.

또한 청구항 4 기재의 열교환 방법에 의하면, 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터의 출력매체 유로, 건물 내을 난방하기 위해서 난방 장치에 열공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로, 이들 적어도 3개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 3개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 이용하여 열교환하기 때문에, 열교환하는 부위의 집약화가 도모되어 열교환기의 수, 그에 수반하는 설치 스페이스도 줄일 수 있고, 또한 수돗물 유로와 온열 축열탱크를 직접 연통하지 않는 구성으로 하였기 때문에, 온열 축열탱크를 수돗물의 압력에 견디는 구조체보다 약한 구조체로 형성할 수 있음과 아울러, 약한 구조체로 형성함에 따라 상기 약한 구조체로 사용이 가능한 만큼 온열 축열탱크의 형태의 자유도가 커져서 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 콤팩트하게 수납할 수 있고, 나아가서는 온열 축열조도 작게 할 수 있는 등의 효과를 가진다.

그와 동시에, 전술한 바와 같이 축열매체는 다른 3개의 매체와의 열교환을 행할 때에 다매체 일체형 열교환기의 모든 외표면을 전열 면적으로서 이용하여 전열하기 때문에 높은 전열 성능을 얻을 수 있다. 그 결과, 시스템 성능의 향상, 다매체 일체형 열교환기의 소형화 및 코스트 저감이 도모된다고 하는 효과를 가진다. 이는 청구항 2의 방법에 난방매체 유로를 더 추가하여, 청구항 2의 효과에 난방 운전 기능으로 확대된 효과가 더 얻어지는 것이다. 이는 다매체 관로 일체형 열교환기 방식을 이용하여 난방매체 유로를 추가하는 것만으로 간단히 기능 확대를 할 수 있다고 하는 실용상의 효과를 가진다.

또한, 수돗물은 통상의 수도 수압을 유지한 상태에서 출탕할 수 있다고 하는 실용상의 효과가 얻어진다.

또한 청구항 5 기재의 열교환 방법에 의하면, 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터 얻어지는 온열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로, 상기 온열 축열탱크 안에 축열시키기 위한 축열매체를 순환시키는 축열매체 유로, 건물 내를 난방하기 위해서 난방 장치에 열 공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로, 이들 적어도 5개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 5개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 이용하여 열교환하기 때문에, 열교환하는 부위의 집약화가 도모되어 열교환기의 수, 그에 수반하는 설치 스페이스도 줄일 수 있고, 또한 수돗물 유로와 온열 축열탱크를 직접 연통하지 않는 구성으로 하였기 때문에, 온열 축열탱크를 수돗물의 압력에 견디는 구조체보다 약한 구조체로 형성할 수 있음과 아울러, 약한 구조체로 형성함에 따라 상기 약한 구조체로 사용이 가능한 만큼 온열 축열탱크의 형태의 자유도가 커져서 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 콤팩트하게 수납할 수 있고, 나아가서는 온열 축열조도 작게 할 수 있는 등의 효과를 가진다.

그와 동시에, 전술한 바와 같이 축열매체는 다른 4개의 매체와의 열교환을 행할 때에 다매체 일체형 열교환기의 모든 외표면을 전열 면적으로서 이용하여 전열하기 때문에 높은 전열 성능을 얻을 수 있다. 또한 축열매체는 다매체 일체형 열교환기의 내부 관로를 연통하여 열교환하기 때문에, 열교환기의 외표면과 관로의 내표면의 양쪽 모두를 통하여 열교환하기 때문에 매우 높은 열교환 성능을 발휘하는 것이 가능해진다. 이는 다매체 일체형 열교환기를 축열매체 중에 설치하여 또한 축열매체를 일체형 열교환기를 연통시킨 효과이다. 그 결과, 시스템 성능의 향상 내지는 다매체 일체형 열교환기의 소형화 및 코스트 저감이 도모된다고 하는 효과를 가진다.

이는 청구항 3의 방법에 난방매체 유로를 더 추가하여, 청구항 3의 효과에 난방 운전 기능으로 확대된 효과가 더 얻어지는 것이다.

이는 다매체 관로 일체형 열교환기 방식을 이용하여 난방매체 유로를 추가하는 것만으로 간단히 기능 확대를 할 수 있다고 하는 실용상의 효과를 가진다.

또한, 수돗물은 통상의 수도 수압으로 출탕할 수 있다고 하는 실용상의 효과가 얻어진다.

또한 청구항 6, 청구항 7 기재의 열교환 방법에 의하면, 청구항 4, 청구항 5의 방법에 대하여 열원매체로서 2개의 매체의 유로를 따로따로 형성한 방식이다. 그 결과, 열교환기의 관로가 1개 증가하여 각종 매체와 축열매체의 열교환 성능은 더 향상된다. 물론 온열 축열탱크는 수도 수압의 영향을 받지 않기 때문에, 그 구조 재료는 전술한 바와 같이 약한 구조체로 형성할 수 있음과 아울러, 약한 구조체로 형성함에 따라 상기 약한 구조체로 사용이 가능한 만큼 온열 축열탱크의 형태의 자유도가 커져서 온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 콤팩트하게 수납할 수 있고, 나아가서는 온열 축열조를 작게 할 수 있는 등의 효과를 가진다.

특히 청구항 7에서는, 또한 축열매체를 다매체 일체형 열교환기의 내부 관로를 연통하여 열교환시켰기 때문에, 열교환기의 외표면과 관로의 내표면의 양쪽 모두를 통하여 열교환하기 때문에 매우 높은 열교환 성능을 발휘하는 것이 가능해진다. 이는 다매체 일체형 열교환기를 축열매체 중에 설치하여 또한 축열매체를 일체형 열교환기를 연통시킨 효과이다. 그 결과, 시스템 성능의 향상 내지는 다매체 일체형 열교환기의 소형화 및 코스트 저감이 도모된다고 하는 효과를 가진다.

또한 청구항 8 기재의 열교환 방법에 의하면, 목욕탕의 온수를 일체형 열교환기에 연통시키기 위해서 관로를 더 늘린 것으로, 목욕탕의 뜨거운 물의 재가열 기능을 추가한 것이다. 재가열시에 열원매체의 열을 사용할지, 태양열매체의 열을 사용할지, 축열매체의 열을 사용할지는 필요에 따라 자유롭게 선택할 수 있다. 1개의 관로가 증가했기 때문에 매체끼리의 열교환의 자유도가 커져서 축열매체와 각 매체의 열교환은 성능이 향상된다. 또한, 수돗물은 온열 축열조에 개방 되지 않기 때문에 축열조의 강도 업은 필요가 없고, 그에 따른 효과는 재삼 기술해 온 바와 같다.

청구항 9는 청구항 8의 기능을 이용하여 사용이 끝난 후에 온열을 가지는 목욕탕의 배수로부터 온열을 회수하는 방식을 제시하고 있고, 열매체 관로가 증가함으로써 위에 기술한 각종 효과는 더 증대된다. 일체형 열교환기에 있어서의 목욕탕 온수의 관로를 이용하여 축열매체에 방열시켜 온열을 회수하는 것으로, 크게 구조를 바꾸지 않고, 청구항 8에서 기술한 많은 효과는 살려진 상태로 목욕탕의 배수 에너지의 회수가 도모된다고 하는 효과를 가진다.

청구항 10은 지금까지 기술해 온 다매체 관로 일체형 열교환기의 구체적인 구조를 나타내고 있다. 각 열매체를 연통시키는 관로는 강관 내지는 알루미늄관을 이용하여 그 양측 측면에 평탄면을 형성하여 순차 포개어 납땜 내지는 용접에 의해 접합시킨다. 이 방식에서는 필요한 관로를 필요한 개수 일체화할 수 있음과 아울러, 전체를 평탄 형상이 되도록 접합하였기 때문에 그 외면에 접하는 축열매체와의 높은 전열 특성을 확보할 수 있고, 또한 도 3에 도시한 바와 같이 평탄면이 연직이 되도록 배치시킴으로써 축열매체는 자연 대류에 의해 그 일체형 열교환기의 주위를 유통하기 쉽고, 결과적으로 관로 안의 열매체와 관로 밖의 열매체의 전열 특성은 매우 고효율이 된다. 결과적으로 열교환기의 소형화가 도모되고, 코스트 저감이 도모된다고 하는 효과를 가진다.

청구항 11은 청구항 2 내지 청구항 7에서 기술한 온열 축열조 안에 온열 축열탱크를 설치한 구조를 청구항 1에 기재한 축열조 일체형 탱크에 치환하고, 또한 청구항 1에 기술한 축열매체 열교환기를 청구항 2 내지 청구항 7에서 기술한 다매체 관로 일체형 열교환기를 이용한 열교환 방법을 나타내고 있다. 이에 의하면, 축열조의 캐비닛의 내면에 단열층을 배치하여 그 내측에 주머니 형상의 필름을 넣어 그 안에 축열매체를 저류시킨 것이다. 이는 수돗물을 열교환기 안을 연통시켜 그 수압을 가두어, 탱크는 대기압 상태로 한 효과를 구체적으로 축열조 일체형 탱크라는 구조에 결실시킨 것이다. 축열조 일체형 탱크는 종래와 같은 강고한 SUS 강판을 이용한 내수압 탱크를 이용하지 않고 그것을 경량이고 저렴한 필름으로 대체하고 있다.

그 효과는 코스트 저감 뿐만 아니라 사각의 캐비닛의 형상에 맞춘 필름 내용적은 원형 단면의 SUS제 탱크에 비하여 50∼100%나 큰 내용적을 얻을 수 있고, 축열 용량을 증대할 수 있다고 하는 큰 효과를 가진다. 또한, 제조에 있어서의 탱크 형성에 이용하는 프레스형이 불필요해져서 제조 코스트 저감, 제조개시 준비기간 단축, 다종류의 형상 내지는 용량의 축열조를 개발하는 것이 용이해진다.

도 1은 본 발명의 열교환 방법을 적용해야 할 현상의 종래 사례의 축열조의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 다매체 일체형 열교환기와 축열조 일체형 탱크를 이용한 축열조와 그 벽면 구조의 사례의 평면도로서, 4개의 외부로부터의 열원매체를 받아들여 연통하는 다매체 일체형 열교환기를 이용한 사례인데, 실제는 도시하고 있지 않지만, 탱크 내에 저류한 축열매체도 연통시켜 5 매체를 연통시키고 있다. 축열조 일체형 탱크의 캐비닛과 단열층 및 수지필름의 단면 구성을 확대도로 도시하고 있다.
도 3은 축열조 일체형 탱크의 평면도와 이 축열조에 이용되고 있는 다매체 일체형 열교환기의 단면의 측면을 확대하여 그 구성과 축열조 내의 배치를 도시하고 있다. 도 2의 케이스와 마찬가지로 5개의 열원매체를 연통하도록 5개의 관로로 구성되어 있고, 축열매체가 상하에 자연 대류하기 쉬운 평판 형상인 것을 도시하고 있다.
도 4는 이 다매체 일체형 열교환기의 관로와 관로끼리의 접합 상태를 도시한 단면 확대도이다. 마찬가지로 5개의 열원매체를 연통하는 5개의 관로로 구성되어 있다.
도 5는 도 1의 다매체 관로 일체형 열교환기를 탑재한 축열조를 짜 넣은 가정용 열 공급 시스템의 매체 경로를 도시한 개략도이다.

본 실시예의 기술이 적용되는 기술 분야는 민생용, 특히 가정용, 업무용 공기조절 기기와 급탕 기기를 종합한 분야에서의 열 에너지 유효 이용을 목표로 한 차세대용의 새로운 기기 시스템에 관한 분야이다. 이 민생 분야에서는 현재도 다종 다양한 기기, 시스템이 실용화되어 있다. 사례를 들면, 전력 구동 냉동 사이클을 이용한 공기조절 기기 및 냉동 기기나 급탕 기기, 가스 석유를 연소시켜 열원으로 한 난방 기기 및 급탕 기기나 연소 기기, 가스 석유를 동력 구동용 연료로 한 발전기나 공기조절 기기, 태양열을 열원으로 한 급탕 기기 등이다. 특히 최근 에너지 절약 또는 지구 환경을 중시하기 위해서 기기의 에너지 효율의 향상이나 자연 에너지의 활용을 위한 새로운 기술, 기기, 시스템의 검토가 각 방면에서 정력적으로 진행되고 있다. 또한 에너지 공급의 사회 인프라의 특성으로부터 주간 전력의 이용을 억제하여 야간 전력을 이용하기 위한 기술이나 새로운 기기가 개발되어 실용화되고 있다.

이들 시스템에 이용되는 에너지는 상용 전력, 석유, 가솔린 등, 언제라도 사회 인프라로서 어디에서나 입수할 수 있었던 높은 밀도의 사용하기 쉬운 에너지로부터, 예를 들면 심야만큼 저렴하게 공급되는 심야 전력, 맑게 갠 하늘의 주간에만 공급되는 태양광 발전 전력이나 태양열, 지역 발전을 주체로 시스템 구성된 각종 코제너레이션 장치의 배열 등, 한정된 시간대에만 한정된 에너지 농도나, 온도가 낮고 또한 운전 사이트마다 특유하고 표준화되어 있지 않은, 소위 저온도의 온열을 주체로 한 각종 에너지의 이용을 향한 변화가 느리기는 하지만 생기고 있다.

한편, 급탕이 아니라 냉난방용 온냉수를 축열하는 경우에는, 예를 들면 난방의 경우, 그 난방 효과를 발휘시키기 위해서는 그 온수의 난방 후의 리턴 온도에서도 45℃ 정도의 고온도가 필요하고, 따라서 저탕의 온도 차는 80℃와 45℃의 차, 즉 35℃가 되어 전술한 급탕의 경우의 55℃와 비하여 절반에 가까워진다. 이는 동일한 열량을 저탕하기 위해서는 배 가까운 온수탱크 용량이 필요로 되는 것이다.

즉, 현재의 민생 기기용 축열장치에 있어서의 최대의 과제는 어떻게 콤팩트하고 축열 성능이 좋은 축열 시스템을 실현할 것인가라고 말할 수 있다. 현상의 온수 급탕용 축열량이 용적당 배증할 수 있으면 축열 시스템을 이용한 공기조절 급탕 시스템의 실용화와 보급에 문을 열 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 언제라도 필요한 때에 운전할 수 있는 히트펌프로부터 얻어지는 온열과 주간의 태양열의 쌍방을 잘 축열하면, 일반 가정의 조석의 난방과 저녁의 급탕 등은 1차 에너지 소비량이 적어서, 낮은 운전 런닝 코스트 방식의 실용화가 크게 진전할 수 있다고 생각된다.

에너지 장치 분야의 축열 시스템에 필요로 되는 기술 분야로서는 이상에 설명한 축열조의 콤팩트화 이외에도 축열조로부터 대기에의 방열 로스를 최소화할 수 있는 시스템, 다종류의 열원을 제어하여 최적으로 이용할 수 있는 축열 시스템, 히트펌프 열원 유닛과의 제휴, 태양열 태양광 발전과의 제휴, 난방을 실현할 수 있는 공기조절 시스템과의 제휴, 현지에서의 설치 공사성 등의 큰 과제가 있고, 이들이 실용화, 보급 확대를 위한 키이다. 또한 이러한 장치가 개발되어 보급 확대가 진전되기 위해서는 이상의 과제를 해결한 후에, 코스트 저감을 실현하기 위한 간략화된 시스템과 구성 유닛 및 부품의 실현이 필요하다. 본 실시예에서는 새로운 축열 시스템과 열교환 시스템으로서 그 실현에 필요한 기술에 대하여 거론한다.

고성능의 축열장치의 실현에 대해서는 종래부터 관련된 많은 기술 검토와 개발 검토가 진행되고 있다. 예를 들면, 상기한 과제 1에의 해결책의 일안으로서 특허 문헌(예를 들면, 일본국 공개특허공보 제2002-22270호)에는 히트펌프 외 각종 열원에 의한 가열 수단을 설치한 급탕탱크 시스템에 의한 각종 에너지 이용 시스템을 제기하고 있다.

종래에도 기술 개발 목표 과제의 대부분의 내용의 기술 검토가 진행되고 있지만, 본 실시예에서 제시하고자 하는 기술 분야의 대부분의 과제에 대하여, 그 실용화를 위한 해결책, 기술이 아직도 검토 불충분하고, 따라서 시스템으로서 많은 개선 과제를 남기고 있다.

따라서, 본 실시예에서는 심야에만 저렴하게 공급되는 심야 전력, 맑게 갠 하늘의 주간에만 공급되는 태양광 발전 전력이나 태양열, 지역 발전을 위한 각종 코제네레이션 장치의 배열 등을 유효하게 이용하고, 실용 레벨로 축열하는 데 있어서 실용적으로 이용할 수 있는 개선 기술을 명확하게 제시한다.

축열조가 짜 넣어져 있는 가정용 열공급 시스템의 대표예를 도 5에 도시한다. 주된 온열원은 태양열 온수 패널(100)이지만, 태양열이 부족한 때에는 열원기(102)를 작동시킨다. 그 출력 온열은 축열조 일체형 탱크(101)에 축열된다. 그 온열은 필요에 따라 수돗물(15)을 가열하여 급탕에 사용하거나 바닥 난방기(104)를 통하여 난방하거나 욕조(105)의 온수의 재가열용에 사용한다.

이 축열조(101)에 도 1에서 도시한 종래의 축열조를 이용한 경우에 대하여 설명한다. 온열 축열탱크(3)에는 수돗물(15)이 수압이 가해진 상태로 저류되기 때문에, 탱크(3)는 도시한 바와 같이 단면 형상이 원형이고 1㎜ 두께의 SUS 강판이 사용된다. 그 결과 축열용 수돗물 양은 캐비닛(1)의 내용적에 비하여 대폭 감소한다. 각각의 열매체와 축열용 수돗물은 각각의 열교환기(4, 6, 8)를 통하여 열교환하기 때문에 각각의 열교환기의 용량은 필요 성능을 만족시키기 위해서 대형이 될 수밖에 없었다. 열교환기(4, 6, 8)는 실제는 도시한 위치가 아니라 온열 축열탱크(3) 안의 원관의 중심에 상하에 떨어진 위치에 설치되는데, 알기 쉽게 하기 위해서 도면과 같은 위치에 기재되어 있다. 이상의 구성의 축열조 캐비닛은 대형화하여 스페이스의 점에서 사용 지점에 설치하기 어려운 경우가 많고, 또한 코스트가 많아진다고 하는 문제가 있었다. 또한 축열탱크(3)의 내압 강도의 여유도를 확보하기 위해서, 축열 수도 수압을 200㎪ 정도로 내려 제어하고 있다. 그 결과 사용자가 수도꼭지를 개방하였을 때의 공급 온수의 양이 적거나, 2층에서는 더 가늘어지는 등의 문제가 생기는 경우가 있었다.

이 축열조(101)로서, 도 2와 도 3에 도시한 본 발명에 의한 축열조를 이용한 경우에 대하여 설명한다. 수돗물 유로(11)를 경유하여 수돗물은 다매체 일체형 열교환기(51)의 수돗물 관로(55)에 연통되어 가열되고, 급탕된다. 수돗물 관로(55)는 도 3 및 도 4에서 도시되는 바와 같이 축열매체 관로(54)의 근처에 접합된 관로(55)를 흐른다. 도 3에서 도시된 5개의 매체 관로를 일체화한 열교환기(51)는 도면에서 알 수 있는 바와 같이 나선을 감은 형상으로 축열조 내를 상하에 걸쳐 배치되어 있다. 그 안을 수돗물은 아래로부터 들어가 서서히 높은 온도의 축열매체와 열교환하면서 상부의 최고 온도의 축열매체의 온도에 가까워지면서 최상부로부터 나와 급탕된다. 관로(54)를 흐르는 축열매체도 위에서 아래로 흘러간다. 그 결과, 수돗물과는 대향류 관계로 열교환을 행하기 때문에 매우 높은 전열 특성을 얻을 수 있다.

수조 내의 축열매체(12)는 대기압에 개방되어 있어 수도 수압은 가해지지 않았다. 이 때문에 B단면 측면도에 도시되는 바와 같이 얇은 평판의 강판에 보강 리브(14)를 설치한 캐비닛(1)으로 그 수압을 지탱하는 것이 가능이다. 수밀은 주머니 형상의 수지필름(50)에 의해 담보되는 구조로 되어 있다.

그 결과 캐비닛의 형상은 각형, 박형 등 각종 형상을 자유롭게 설계할 수 있고, SUS 탱크의 제작에 필요한 고액의 금형 제조비용도 발생하지 않는다. 나아가 전체의 경량화, 축열 용적의 최대한의 확대, 제조 코스트의 저감이 도모된다. 열교환기(51)의 각 관로는 도 4의 A단면 확대도에 도시한 바와 같이 5개의 관로를 납땜 접합한 것을 도시와 같이 나선 서킷 형상으로 접어 구부려 탱크 내에 수납시키고 있다. 그 결과 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이 수돗물 급탕 관로는 이 5개의 관로의 외벽을 통하여 축열매체(12)와 전열함과 동시에 축열매체 관로(54)를 연통하는 축열매체와 근처에 납땜된 관로끼리의 상태로 열교환하기 때문에 매우 높은 열교환 특성을 얻을 수 있다. 그 결과 열교환기(51) 전체의 소형화가 가능해지고, 대폭적인 코스트 저감의 효과를 기대할 수 있다. 도 2, 3, 4에서는 도면을 간략화하기 위해서 도 5에서 도시한 열원기(102)의 기재를 생략하고 있다.

도 4에 열교환기(51) 안의 각 관로의 배치를 도시하고 있다. 관로는 확대도에 도시한 바와 같이 접합용 평탄면을 미리 형성하고 있어 접합성을 높여 전열 특성을 향상시키고 있다.

1 - 캐비닛 2 - 단열재층
3 - 온열 축열탱크 4 - 열원매체용 열교환기
5 - 열원매체용 펌프 6 - 난방매체 열교환기
7 - 난방매체용 펌프 8 - 목욕탕 온수용 열교환기
9 - 목욕탕 온수용 펌프 11 - 수돗물 유로
12 - 축열매체(물) 13 - 태양열원매체용 펌프
14 - 캐비닛 보강 리브 15 - 수돗물
50 - 수지필름 51 - 다매체 관로 일체형 열교환기
52 - 난방매체 관로 53 - 태양열원매체 관로
54 - 축열매체 관로 55 - 수돗물 관로
56 - 목욕탕 온수 관로 100 - 태양열 온수 패널
101 - 축열조 일체형 탱크 102 - 열원기
103 - 난방용 팬 코일 유닛 104 - 바닥 난방기
105 - 욕조 110 - 태양열원매체 유로
111 - 열원매체 유로 112 - 난방매체 유로
114 - 목욕탕 온수 유로

Claims

금속판 내지는 수지판으로 구성된 캐비닛의 전체 내표면에 단열재층을 형성하여 축열조 본체를 구성하고, 상기 단열재층의 내면에 접하도록 내열성이고 내수성인 수지필름제로 수밀 상태의 주머니를 설치하고, 그 안에 액상의 축열매체를 저류시키되 그 상부를 대기에 연통 내지는 개방시키고, 상기 주머니의 외면을 상기 축열조 본체의 내면에 맞닿게 하여 상기 축열매체의 액압을 축열조 본체의 내면에서 받는 구조의 축열조 일체형 탱크에 있어서,
상기 축열매체 중에 축열매체 열교환기를 설치하고, 그 내부의 관로 중을 아래에서 위로 수돗물을 흘려 상기 축열매체와 열교환시켜 급탕시키는 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서, 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하여 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터 얻어지는 태양열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 2개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 2개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 상기 축열매체에 접하는 상태에서 상기 온열 축열탱크 내에 설치하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을 행하기 위해서 적어도 3개의 열매체를 서로 열교환시킨 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서, 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하여 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터 얻어지는 태양열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 상기 온열 축열탱크 안에 축열시키기 위한 상기 축열매체를 폐사이클 상태로 순환시키는 축열매체 회로의 상기 온열 축열탱크의 유출구와 상기 온열 축열탱크의 유입구를 접속하는 축열매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 3개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 3개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을 행하기 위해서 적어도 3개의 열매체를 서로 열교환시킨 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서, 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하여 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터 얻어지는 태양열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 건물 내를 난방하기 위해서 난방 장치에 열 공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 3개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 3개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 내지는 태양열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 태양열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체와 상기 난방매체를 열교환시켜 난방을 행하기 위해서 적어도 4개의 열매체를 서로 열교환시킨 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서, 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하여 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로 내지는 태양열 온수기로부터 얻어지는 태양열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 상기 온열 축열탱크 안에 축열시키기 위한 상기 축열매체를 폐사이클 상태로 순환시키는 축열매체 회로의 상기 온열 축열탱크의 유출구와 상기 온열 축열탱크의 유입구를 접속하는 축열매체 유로와, 건물 내를 난방하기 위해서 난방 장치에 열 공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 4개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 4개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 내지는 태양열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 태양열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 내지는 상기 태양열 출력매체와 상기 난방매체를 열교환시켜 난방을 행하기 위해서 적어도 4개의 열매체를 서로 열교환시킨 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하고, 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로와, 태양열 온수기로부터 얻어지는 온열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 건물 내를 난방하기 위해서 난방 장치에 열 공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 4개의 유로의 일부를 구성하는 4개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 및/또는 상기 온열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 및/또는 온열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 및/또는 상기 온열 출력매체와 상기 난방매체를 열교환시켜 난방을 행하는 등, 적어도 5개의 열매체를 서로 열교환시킨 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
온열 축열조 내에 온열 축열탱크를 설치하고, 상기 온열 축열탱크 내에 축열시키는 온열을 얻기 위해서 대기를 열원으로 한 히트펌프장치 내지는 가스연소장치를 열원기로서 설치하고, 상기 열원기를 작동시켜 얻어지는 온열 열원매체를 순환시키는 열원매체 유로와, 태양열 온수기로부터 얻어지는 온열 출력매체를 순환시키는 태양열원매체 유로와, 상기 온열 축열탱크 안에 축열시키기 위한 축열매체를 폐사이클 상태로 순환시키는 축열매체 회로의 상기 온열 축열탱크의 유출구와 상기 온열 축열탱크의 유입구를 접속하는 축열매체 유로와, 건물 내를 난방하기 위해서 난방 장치에 열 공급하기 위한 난방매체를 순환시키는 난방매체 유로와, 급탕을 위한 수돗물을 공급하는 수돗물 유로를 구비하고, 이들 적어도 5개의 유로의 일부를 구성하는 적어도 5개의 관로가 일체로 접합된 다매체 관로 일체형 열교환기를 그 외표면이 상기 온열 축열탱크 내에 지지된 축열매체에 접하는 상태로 상기 온열 축열탱크 내에 수납하고, 상기 축열매체와 상기 온열 열원매체 및/또는 상기 온열 출력매체의 사이에서 열교환시켜 상기 온열 축열탱크에 축열을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 및/또는 온열 출력매체와 상기 수돗물을 열교환시켜 급탕을, 상기 축열매체 및/또는 상기 온열 열원매체 및/또는 상기 온열 출력매체와 상기 난방매체를 열교환시켜 난방을 행하는 등, 적어도 5개의 열매체를 서로 열교환시킨 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
청구항 2 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다매체 관로 일체형 열교환기에 있어서의 3개 내지는 4개 내지는 5개의 관로에 대하여, 목욕탕의 온수를 순환시키는 목욕탕 온수 매체의 관로를 추가하여 4개 내지는 5개 내지는 6개의 열매체를 서로 열교환시킨 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
청구항 2 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다매체 관로 일체형 열교환기에 있어서의 3개 내지는 4개 내지는 5개의 유로에 더하여, 목욕탕의 온수를 연통시키는 목욕탕 온수 유로를 추가하여 4개 내지는 5개 내지는 6개의 매체의 유로를 수납하고, 상기 목욕탕 온수 유로에서 열교환한 후에 상기 목욕탕 온수를 목욕탕에 되돌리지 않고 배수시키는 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
청구항 2 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
구리관 내지는 알루미늄관의 외표면에 전열시키는 부분의 전체 길이에 걸쳐 평행한 2개의 평탄면을 형성한 전열관을 1개의 관로로 하고, 복수의 상기 전열관을 상기 평탄면이 서로 접하는 상태로 전체가 평탄 형상이 되도록 쌓아 올려 접합면을 납땜 내지는 용접 내지는 압접 내지는 접착시킴으로써 인접하는 전열관끼리만이 아니라 상기 복수개의 어느 전열관 사이에서도 열교환 가능하도록 일체로 구성하여, 내지는 마찬가지의 구성이 되도록 알루미늄제 압출 성형에 의한 평판 형상 다혈관에 의해 복수의 관로를 일체의 구조로 한 다매체 관로 일체형 열교환기를 이용한 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 온열 축열조와 온열 축열탱크로서 청구항 1에 기재된 축열조 일체형 탱크를 이용하고, 상기 축열매체 열교환기로서 상기 다매체 관로 일체형 열교환기를 이용한 것을 특징으로 하는 열교환 방법.