KR20110140093A - 급탕기 및 급탕 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 고경도수의 사용이 가능하고, 또한 열매체의 보충시의 취급이 용이한 급탕기 및 급탕 시스템을 제공하는 것이다.
축열 탱크(10)와, 히트 펌프 유닛(3)과, 일반 급탕 회로(20)와, 욕조 급탕 회로(30)와, 급탕용 가열 회로(40)와, 급탕 열교환기(50)와, 욕조수 순환 회로(60)와, 재가열 열교환기(70)를 구비하고, 축열 탱크(10) 내의 열매체로서 냉온수를 사용하고, 일반 급탕 단말(A) 및 욕조(B)에 축열 탱크(10) 내의 냉온수를 방출하지 않고, 축열 탱크(10) 내의 냉온수를 열매체로 하여 2차측의 급수를 가열하여, 이 가열한 급수를 일반 급탕 및 욕조 급탕에 사용하도록 구성하였다.

Description

급탕기 및 급탕 시스템 {WATER HEATER AND WATER HEATING SYSTEM}

본 발명은, 축열 탱크식 급탕기 및 이 급탕기를 사용한 급탕 시스템에 관한 것이다.

종래, 저탕 탱크식의 급탕기로서, 물을 가열하는 가열 수단(예를 들어, 히트 펌프 유닛, 전기 히터)과, 가열 수단에 의해 가열된 온수를 비축하는 저탕 탱크를 구비하고, 저탕 탱크 내의 온수를 이용하여, 급탕·욕실용수 재가열·난방을 행하는 급탕기가 여러가지 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2 참조).

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 급탕기에서는, 일반 급탕이나 욕조 급탕에 저탕 탱크 내의 냉온수를 사용하는 것이 있고, 이러한 급탕기에서는, 저탕 탱크로부터 출탕한 만큼의 냉온수는, 급수원으로부터 새롭게 저탕 탱크 내에 보충되므로, 하루에 다량의 물이 저탕 탱크 내에서 교체되게 된다. 덧붙여 말하면, 급수의 성분이 고경도인 경우, 일반 급탕이나 욕조 급탕시마다 경도 성분이 탱크 내로 유입되게 된다.

이 경도 성분인 칼슘이나 마그네슘 등은, 탱크 내에 유입된 급수를 비등할 때에, 급탕기 내의 수로의 고온부에 스케일(수중의 칼슘 등이 가열에 의해 고형물로 된 것)로서 석출되므로, 히트 펌프 유닛 내의 수냉매 열교환기 등에의 석출에 의한 유로의 막힘, 전기 온수기로부터 히터 주위에의 석출에 의한 히터 효율의 저하 등을 초래하여, 일반 급탕이나 욕조 급탕에 탱크 내의 냉온수를 사용하는 것에 대해서는, 고경도수에 의한 사용을 불가능하게 하고 있었다. 또한, 일반 급탕이나 욕조 급탕에 탱크 내의 냉온수를 이용하지 않고, 탱크 내의 냉온수를 열매체로 하여 2차측의 급수를 가열하여(열교환하여) 일반 급탕이나 욕조 급탕에 사용하는 것이 여러가지 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 3 내지 특허 문헌 8).

일본 특허 출원 공개 제2006-329581호 공보 일본 특허 출원 공개 제2008-45851호 공보 일본 특허 제4064356호 공보 일본 특허 제4101190호 공보 일본 특허 출원 공개 제2005-207672호 공보 일본 특허 출원 공개 제2006-300489호 공보 일본 특허 출원 공개 제2006-336937호 공보 일본 특허 출원 공개 제2009-150635호 공보

그러나 특허 문헌 3 내지 특허 문헌 8에 기재된 급탕기에서는, 열매체로서 일반 급탕이나 욕조 급탕에 사용하는 물 이외의 특수한 액체를 사용하게 되어 있어, 이 액체가 경시적으로 감소한 경우에 보충하는 작업 등이 필요해져, 취급이 번잡해진다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래의 문제를 해결하는 것으로, 고경도수의 사용이 가능하고, 또한 열매체의 보충시의 취급이 용이한 급탕기 및 급탕 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 열매체를 비축하는 축열 탱크와, 상기 축열 탱크 내의 열매체를 가열하는 가열 수단과, 일반 급탕 단말에 온수를 공급하는 일반 급탕 회로와, 욕조에 온수를 공급하는 욕조 급탕 회로와, 상기 축열 탱크에 저류된 열매체를 취출하여 상기 축열 탱크로 복귀시키는 급탕용 가열 회로와, 상기 급탕용 가열 회로에 설치되고, 상기 일반 급탕 단말에 공급되는 급수 및 상기 욕조에 공급되는 급수를 상기 열매체와 열교환시켜 가열하는 급탕용 열교환기와, 상기 열매체를 상기 축열 탱크 내에 도입하는 열매체 도입 회로를 구비하고, 상기 일반 급탕 단말 및 상기 욕조에 상기 축열 탱크 내의 냉온수를 방출하지 않고, 상기 축열 탱크 내의 냉온수를 열매체로 하여 2차측의 상기 급수를 가열하여, 이 가열한 급수를 일반 급탕 및 욕조 급탕에 사용하도록 구성하는 동시에, 상기 열매체 도입 회로는, 상기 일반 급탕 및 상기 욕조 급탕에 사용하는 급수 회로로부터 분기되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 고경도수의 사용이 가능하고, 또한 열매체의 보충시의 취급이 용이한 급탕기 및 급탕 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 급탕기의 전체 회로도.
도 2는 퀵 파스너를 사용하여 급탕 열교환기와 배관을 접속한 상태를 도시하는 단면도.
도 3은 퀵 파스너 단일 부재를 도시하는 것으로, (a)는 사시도, (b)는 측면도, (c)는 정면도.
도 4는 본 실시 형태에 관한 급탕기에 있어서의 비등 모드 및 탱크 자동 급수를 도시하는 회로도.
도 5는 본 실시 형태에 관한 급탕기에 있어서의 일반 급탕 모드를 도시하는 회로도.
도 6은 본 실시 형태에 관한 급탕기에 있어서의 욕조 급탕 모드를 도시하는 회로도.
도 7은 본 실시 형태에 관한 급탕기에 있어서의 재가열 모드를 도시하는 회로도.
도 8은 본 실시 형태의 급탕기를 구비한 급탕 시스템을 도시하는 전체 개략도 및 퍼올림시의 펌프 토출 압력 변동과 출탕시의 압력 변동을 나타내는 것으로, (a)는 종래 방식의 펌프를 사용한 경우, (b)는 인버터 방식의 펌프를 사용한 경우를 도시하는 도면.
도 9는 본 실시 형태의 급탕기의 변형예.

이하, 본 실시 형태의 급탕기(1)에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 급탕기(1)는, 축열 탱크 유닛(2), 히트 펌프 유닛(가열 수단)(3)을 포함하여 구성되어 있다.

축열 탱크 유닛(2)은, 축열 탱크(10), 일반 급탕 회로(20), 욕조 급탕 회로(30), 급탕용 가열 회로(40), 급탕 열교환기(급탕용 열교환기)(50), 욕조수 순환 회로(60), 재가열 열교환기(욕조용 열교환기)(70), 열매체 도입 회로(80), 릴리프 밸브(90), 컨트롤러(100) 등으로 구성되어 있다.

히트 펌프 유닛(3)은, 도시되어 있지 않지만, 예를 들어 냉매(예를 들어, 이산화탄소)를 압축하여 고온·고압으로 하는 컴프레서와, 컴프레서로부터의 냉매를 응축시키는 동시에 축열 탱크(10)로부터의 물을 열교환함으로써 가열하는 콘덴서와, 콘덴서로부터의 냉매를 팽창시키는 팽창 밸브와, 대기 중의 열을 흡열하여 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기를 구비하여 구성되어 있다.

또한, 히트 펌프 유닛(3)은, 그 열매체 입구가 히트 펌프 이송관(4)을 통해 축열 탱크(10)의 하부와 접속되고, 열매체 출구가 히트 펌프 복귀관(5)을 통해 축열 탱크(10)의 상부에 접속되어 있다. 또한, 도시되어 있지 않지만, 예를 들어 히트 펌프 유닛(3)측에는, 축열 탱크(10)와 히트 펌프 유닛(3) 사이에 있어서 축열 탱크(10) 내의 열매체를 순환시키는 순환 펌프가 설치되어 있다.

또한, 히트 펌프 이송관(4)의 도중에는, 배관(6)을 통해 히트 펌프 복귀관(5)이 접속되고, 히트 펌프 이송관(4)과 배관(6)의 접속부에 3방향 밸브(7)가 설치되어 있다. 컨트롤러(100)에 의해, 축열 탱크 유닛(2)의 외부에 위치하는 히트 펌프 이송관(4) 및 히트 펌프 복귀관(5)이 동결될 우려가 있다고 판단되었을 때에는, 3방향 밸브(7)를 전환하는 동시에 히트 펌프 유닛(3) 및 순환 펌프(도시하지 않음)를 작동시켜, 히트 펌프 유닛(3)에 의해 데워진 냉매를 히트 펌프 복귀관(5), 배관(6), 히트 펌프 이송관(4)을 흐르도록 순환시킨다. 이에 의해, 축열 탱크 유닛(2)의 외측의 외기에 노출되어 있는 배관의 동결을 방지할 수 있도록 되어 있다.

또한, 축열 탱크(10) 내의 냉온수를 가열하기 위한 열원 유닛으로서 히트 펌프 유닛(3)을 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 전기 히터에 의한 것이라도 좋다.

축열 탱크(10)는, 열매체로서 냉온수를 모으는 밀폐식 탱크로, 세로로 긴 원통 형상을 이루고 있다. 또한, 축열 탱크(10)는, 보온 성능 향상을 위해, 그 주위가 발포스티롤 등의 단열재 등으로 덮여 있다.

또한, 축열 탱크(10)에는, 다른 높이 위치에서의 열매체(냉온수)의 온도를 검지하는 복수의 탱크 온도 센서(11 내지 15)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 축열 탱크(10)에는, 상부로부터 하부에 걸쳐 5개의 탱크 온도 센서(11 내지 15)가 설치되어 있다. 이에 의해, 컨트롤러(100)에 의해, 축열 탱크(10) 내의 냉온수의 온도 분포를 파악할 수 있도록 되어 있다.

일반 급탕 회로(20)는, 일반 급탕 단말(A)에 온수를 공급하는 유로로, 급수관(급수 회로)(21)과 급탕관(22)으로 구성되어 있다.

급수관(21)은, 상류 단부가 급수원에 접속되고, 하류 단부가 후기하는 급탕 열교환기(50)의 2차측의 급수의 입구(51a)에 접속되어 있다.

또한, 급수관(21)이 접속되는 급수원으로서는, 수도에 한정되는 것은 아니며, 우물물(지하수), 온천, 하천 등을 들 수 있다. 급수원으로서는, 수도를 사용하였을 때의 급수의 종류는 수돗물이고, 지하수를 사용하였을 때의 급수의 종류는 우물물(지하수)이고, 온천을 사용하였을 때의 급수의 종류는 온천수(온도가 낮은 것)이고, 하천을 사용하였을 때의 급수의 종류는 하천수이다. 특히, 본 실시 형태에 관한 급탕기(1)는, 경도 성분이 적은 수돗물(연수)에만 적용되는 것이 아니라, 경도 성분을 많이 포함하는 수돗물이나 우물물(고경도수)에도 적용하는 것이 가능한 것이다. 즉, 본 실시 형태에 관한 급탕기(1)는, 연수인지 고경도수인지에 관계없이, 폭 넓은 종류의 급수에 대응할 수 있다.

급탕관(22)은, 상류 단부가 급탕 열교환기(50)의 2차측의 급탕의 출구(51b)에 접속되고, 하류 단부가 각종 일반 급탕 단말(A)에 접속되어 있다. 또한, 급탕관(22)에는, 상류측으로부터 차례로, 유량 센서(23), 어큐뮬레이터(24)가 설치되어 있다. 또한, 일반 급탕 단말(A)이라 함은, 부엌, 세면실, 욕실 등의 수도꼭지나 샤워 등이며, 공급된 온수를 한 번 이용하고 완료되는 이용 형태인 것을 의미하고 있다.

유량 센서(23)는, 급탕관(22)을 흐르는 온수의 유량[일반 급탕 단말(A)에 공급되는 온수의 유량]을 검출하는 것이며, 검출되는 유량에 맞추어 후기하는 급탕 순환 펌프(44)의 모터의 회전 속도를 조정한다. 예를 들어, 급탕 온도가 40℃로 설정되어 있는 것이면, 40℃로 되도록 급탕 순환 펌프(44)의 회전 속도를 조정하여 급탕한다.

어큐뮬레이터(24)는, 수도꼭지나 샤워 등으로부터 출탕하였을 때에, 온수를 식히고 나서(온수의 온도를 낮추고 나서) 출탕시키는 버퍼로서의 기능을 갖고 있다.

또한, 급수관(21)에는, 급탕 열교환기(50)의 상류측에 급수 온도 센서(25)가 설치되고, 급탕관(22)에는, 급탕 온도 센서(26)가 설치되어 있다. 급수 온도 센서(25)는, 급탕 열교환기(50)에 도입되기 전의 급수의 온도를 검지하는 것이다. 급탕 온도 센서(26)는, 급탕 열교환기(50)로부터 방출되는 급탕의 온도를 검지하는 것이다.

욕조 급탕 회로(30)는, 욕조(B)에 온수를 공급하는 유로이며, 급수관(21)과, 욕실용수 주탕관(31 내지 35)과, 욕실용수 복귀관(61)으로 구성되어 있다. 욕조 급탕 회로(30)의 급수관(21)은, 일반 급탕 회로(20)의 급수관(2l)과 공유의 배관으로 되어 있다. 또한, 욕실용수 주탕관(31)은, 급탕관(22)의 일부와 공유의 배관으로 되어 있고, 분기부(S)를 통해 일반 급탕 단말(A), 욕조(B)에 연장되어 있다. 또한, 욕실용수 복귀관(61)은, 후기하는 욕조수 순환 회로(60)의 공유의 배관으로 되어 있다.

욕실용수 주탕관(31)에는, 상류측으로부터 차례로, 유량 조정 밸브(36), 욕실용수 주탕관(32), 전자기 밸브(37), 욕실용수 주탕관(33), 욕실용수 순환 펌프(38), 욕실용수 주탕관(34), 순환 조정 밸브(유량 조정 밸브)(39), 욕실용수 주탕관(35)을 통해 욕조(B)에 접속되어 있다. 또한, 욕실용수 주탕관(33)에는 유량 센서(33a)가 설치되어 있다.

유량 조정 밸브(36)는, 욕실용수 주탕관(31 내지 35)에 흐르는 온수의 유량을 조정하는 것이다. 예를 들어, 일반 급탕을 사용하지 않고 욕조 급탕만(온수 공급만)의 경우에는, 유량이 최대로 되도록 유량 조정 밸브(36)를 조정하고, 또한 욕조 급탕시에 일반 급탕을 사용하는 경우에는, 욕실용수 주탕관(31 내지 35)의 유량이 적어지도록 또는 유량이 제로로 되도록 유량 조정 밸브(36)를 조정한다.

전자기 밸브(37)는, 전자기 작동식 차단 밸브로, 컨트롤러(100)에 의해 개폐 제어된다. 전자기 밸브(37)를 폐쇄함으로써, 욕조(B)에의 급탕이 차단된다. 또한, 전자기 밸브(37)에는, 욕조수가 일반 급탕 회로(20)에 역류하지 않도록 역류 방지 기능(역지 밸브 등)을 구비하고 있다.

욕실용수 순환 펌프(38)는, 재가열 모드시에 구동되는 것이며, 욕조(B)에 공급된 욕조수를 후기하는 욕조용 열교환기(70)와의 사이에서 순환시키는 기능을 갖고 있다.

순환 조정 밸브(39)는, 욕실용수 주탕관(34)으로부터 욕실용수 주탕관(35)에의 유량, 욕실용수 주탕관(34)으로부터 후기하는 욕조수 순환 회로(60)의 재가열 열교환기 이송관(62)에의 유량을 조정할 수 있는 기능을 갖는 유량 조정 밸브이다.

유량 센서(33a)는, 욕실용수 주탕관(33)을 흐르는 온수의 유량[욕조(B)에 공급되는 온수의 유량]을 검출하는 것이며, 검출되는 유량에 맞추어 후기하는 급탕 순환 펌프(44)의 모터의 회전 속도를 조정한다.

또한, 상기 급탕 온도 센서(26)는, 분기부(S)의 상류측에 위치하고 있고, 일반 급탕 모드시와 욕조 급탕 모드시의 급탕 온도를 각각 검출하는 공유의 온도 센서로 되어 있다.

급탕용 가열 회로(40)는, 축열 탱크(10)에 저류된 열매체(냉온수)를 취출하여 축열 탱크(10)로 복귀시키는 것으로, 급탕 열교환기 이송관(41)과, 급탕 열교환기 복귀관(42, 43)과, 급탕 순환 펌프(44)로 구성되어 있다.

급탕 열교환기 이송관(41)은, 축열 탱크(10) 내의 열매체(냉온수)를 급탕 열교환기(50)에 공급하는 유로이며, 상류 단부가 축열 탱크(10)의 상부에 접속되고, 하류 단부가 급탕 열교환기(50)의 1차측의 입구(51c)에 접속되어 있다.

급탕 열교환기 복귀관(42)은, 상류 단부가 급탕 열교환기(50)의 1차측의 출구(51d)에 접속되고, 하류 단부가 급탕 순환 펌프(44)의 입구에 접속되어 있다.

급탕 열교환기 복귀관(43)은, 상류 단부가 급탕 순환 펌프(44)의 출구(토출구)에 접속되고, 하류 단부가 축열 탱크(10)의 하부에 접속되어 있다.

급탕 순환 펌프(44)는, 컨트롤러(100)에 의해 구동됨으로써, 축열 탱크(10) 내의 상부로부터 열매체(냉온수, 고온수)를 취출하여, 축열 탱크(10)의 하부로 복귀하도록 하여 순환시키도록 되어 있다.

또한, 급탕 순환 펌프(44)는, 컨트롤러(100)에 의해 도시하지 않은 모터의 회전 속도가 제어됨으로써, 급탕 열교환기(50)에 있어서의 2차측의 급수에의 열전달률을 변화시켜, 일반 급탕 모드시의 급탕 온도 및 욕조 급탕 모드시의 급탕 온도 등을 조정하도록 되어 있다. 환언하면, 본 실시 형태에서는, 급탕 열교환기(50)에 의해 열교환된 후의 급탕(온수)에 대해, 급수와 혼합시켜 원하는 급탕 온도(온수)로 하는 혼합 밸브를 구비하지는 않고, 축열 탱크(10)로부터 나온 온수는, 전량 축열 탱크(10)에 복귀시키도록 되어 있다.

급탕 열교환기(50)는, 급수관(21)으로부터 공급되는 물을, 축열 탱크(10)의 상부로부터 취출한 열매체(냉온수)와 열교환시켜, 물을 가열하도록 되어 있다. 생성된 급탕은, 급탕관(22)을 통해 일반 급탕으로 사용되고, 또한 욕실용수 주탕관(31 내지 35), 욕실용수 복귀관(61)을 통해 욕조 급탕에 사용된다.

또한, 급탕 열교환기(50)는, 급수관(21), 급탕관(22)[욕실용수 주탕관(31)], 급탕 열교환기 이송관(41) 및 급탕 열교환기 복귀관(42) 사이에 있어서 착탈 가능하게 구성되어 있다. 즉, 가령 급탕 열교환기(50)의 교환이 필요해졌을 때에는, 축열 탱크 유닛(2)으로부터 급탕 열교환기(50)만을 제거할 수 있도록 되어 있다. 또한, 급탕 열교환기(50)의 착탈 기구에 대해서는 후기한다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 급탕용 가열 회로(40)가 폐회로에 의해 구성되어 있으므로, 일반 급탕 단말(A) 및 욕조(B)에 축열 탱크(10) 내의 냉온수를 방출하지 않도록 되어 있다. 환언하면, 일반 급탕이나 욕조 급탕시에 축열 탱크(10) 내의 냉온수(열매체)를, 2차측의 급수를 가열하기 위한 열매체로서만 이용하도록 되어 있다.

욕조수 순환 회로(60)는, 욕조(B)에 저류된 욕조수를 취출하여 욕조(B)로 복귀시키는 것이며, 욕실용수 복귀관(61)과, 욕실용수 주탕관(33, 34)과, 재가열 열교환기 이송관(62)과, 욕실용수 이송관(63)과, 욕실용수 주탕관(35)으로 구성되어 있다. 이와 같이 욕조수 순환 회로(60)는, 욕조 급탕 회로(30)의 일부, 즉 욕실용수 주탕관(33)의 일부, 욕실용수 주탕관(34) 및 욕실용수 주탕관(35)의 일부와 공유의 배관으로 되어 있다.

욕실용수 복귀관(61)은, 욕조(B)로부터 욕조수를 취출하는 유로로, 상류 단부가 욕조(B)에 접속되고, 하류 단부가 욕실용수 주탕관(33)에 접속되어 있다.

재가열 열교환기 이송관(62)은, 상류 단부가 순환 조정 밸브(39)에 접속되고, 하류 단부가 재가열 열교환기(70)의 입구에 접속되어, 욕조수를 재가열 열교환기(70)로 보내는 유로로 되어 있다.

욕실용수 이송관(63)은, 상류 단부가 재가열 열교환기(70)의 출구에 접속되고, 하류 단부가 욕실용수 주탕관(35)의 도중에 접속되어, 재가열 열교환기(70)에서 열교환된 욕조수를 욕실용수 주탕관(35)으로 보내는 유로로 되어 있다.

욕실용수 복귀관(61)에는, 수위 센서(64), 수류 스위치(65), 욕실용수 온도 센서(66)가 설치되어 있다.

수위 센서(64)는, 욕조(B)에 저류된 욕조수의 수위를 검지하는 것이다. 컨트롤러(100)는, 예를 들어 욕조 급탕 모드시에, 수위 센서(64)에 의해 미리 설정된 수위에 도달한 것을 검지하면, 욕조 급탕을 정지하도록 되어 있다.

수류 스위치(65)는, 재가열 모드시에 욕조수가 흐르고 있는지 여부를 검출하는 센서로, 욕조(B)에 저류된 욕조수가 욕실용수 복귀관(61)을 화살표(도시 상측)의 방향으로 흐르고 있는지 여부를 검지한다.

욕실용수 온도 센서(66)는, 욕조 급탕 모드시의 욕조수의 온도, 재가열 모드시의 욕조수의 온도를 검지하는 것이다.

또한, 욕실용수 이송관(63)에는, 재가열 열교환기(70)에서 열교환된 후의 욕조수의 온도를 검지하는 재가열 온도 센서(67)가 설치되어 있다.

재가열 열교환기(70)는, 축열 탱크(10)의 상부에 배치되고, 재가열 열교환기 이송관(62)으로부터 도입된 욕조수(온수 또는 냉수)와, 축열 탱크(10) 내의 열매체(냉온수, 고온의 온수)에 의해 열교환을 행하여, 욕실용수 이송관(63)을 향해 공급하도록 되어 있다.

열매체 도입 회로(80)는, 급수 탱크 도입관(81, 82)과 감압 밸브(83)로 구성되고, 급수원으로부터 공급된 급수를 축열 탱크(10)에 도입하는 유로를 구성하고 있다. 즉, 열매체 도입 회로(80)는, 시간의 경과와 함께 축열 탱크(10) 내의 열매체가 감소한 경우에 보충을 행하는 열매체 보충 회로이다.

급수 탱크 도입관(81)은, 상류 단부가 급수관(21)의 도중의 분기(P1)와 접속되고, 하류 단부가 감압 밸브(83)의 1차측과 접속되어 있다.

급수 탱크 도입관(82)은, 상류 단부가 감압 밸브(83)의 2차측과 접속되고, 하류 단부가 급탕 열교환기 복귀관(43)과 합류하도록 접속되어 있다.

감압 밸브(83)는, 급수의 압력(1차압)을 소정의 압력(2차압)으로 감압하여, 축열 탱크(10)를 보호하는 것이다. 감압 밸브(83)에 설정되는 소정의 압력은, 축열 탱크(10)의 강도에 따라서 적절하게 변경할 수 있다.

릴리프 밸브(90)는, 축열 탱크(10)의 내압을 초과하지 않는 소정압으로 되었을 때에 밸브 개방되는 것으로, 컨트롤러(100)에 의해 전기적으로 제어되는 것이 아니라, 상기 소정압에 도달하였을 때에 기계적으로 밸브 개방되도록 구성된 것이다. 따라서, 밸브 개방 후에 축열 탱크(10) 내의 압력이 소정압을 하회하였을 때에는, 자동적으로 밸브 폐쇄되도록 되어 있다.

또한, 릴리프 밸브(90)는, 릴리프관(91)에 설치되어 있다. 릴리프관(91)은, 일단부가 급탕 열교환기 이송관(41)에 대해 분기되도록 접속되고, 타단부가 대기(외기)에 개방되어 있다. 또한, 릴리프 밸브(90)는, 기계적으로 동작하는 것에 한정되지 않고, 축열 탱크(10) 내의 압력을 검지하는 압력 센서를 설치하여, 압력 센서의 검출값에 기초하여(상기와 동일한 소정압으로 되었을 때에) 릴리프 밸브(90)를 전기적으로 밸브 개방하는 것이라도 좋다.

또한, 축열 탱크(10)와 3방향 밸브(7) 사이의 히트 펌프 이송관(4)에는, 배출 밸브(95)를 구비한 배출관(96)이 접속되어 있다. 또한, 배출 밸브(95)는, 예를 들어 수동으로 개폐하는 것으로, 축열 탱크(10) 내에 오염물이 축적된 경우, 또한 급탕기(1)를 장기간 사용하지 않는 경우 등에 밸브 개방시켜, 축열 탱크(10) 내의 열매체(냉온수)를 외부로 빼낼 수 있도록 되어 있다.

컨트롤러(100)는, CPU(Central Processing Unit), R0M(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등을 구비하여 구성되고, 욕실용수 순환 펌프(38) 및 급탕 순환 펌프(44)의 모터의 회전 속도, 3방향 밸브(7)의 유로 전환, 유량 조정 밸브(36) 및 순환 조정 밸브(39)의 유량, 전자기 밸브(37)의 개폐를 각각 제어하고, 수류 스위치(65)에 의한 욕조수의 흐름, 수위 센서(64)에 의한 욕조(B)에 저류된 욕조수의 수위, 각종 온도 센서(11 내지 15, 25, 26, 66, 67)에 의한 온도를 취득한다.

또한, 컨트롤러(100)에는, 도시하지 않은 욕실 리모콘이나 부엌 리모콘이 유선 또는 무선에 의해 접속되고, 욕실 리모콘이나 부엌 리모콘에 설치된 조작부의 조작에 따라서, 급탕 순환 펌프(44) 및 욕실용수 순환 펌프(38), 3방향 밸브(7), 유량 조정 밸브(36), 전자기 밸브(37), 순환 조정 밸브(39)가 적절하게 제어된다.

다음에, 급탕 열교환기(50)와 배관의 착탈 기구에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2는 퀵 파스너를 사용하여 급탕 열교환기와 배관을 접속한 상태를 도시하는 단면도이다. 도 3은 퀵 파스너 단일 부재를 도시하는 것으로, (a)는 사시도, (b)는 측면도, (c)는 정면도이다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 급수관(21), 급탕관(22)[욕실용수 주탕관(31)], 급탕 열교환기 이송관(41) 및 급탕 열교환기 복귀관(42)[이하, 이들을 통합하여 배관(H)이라 함]의 선단부에는, 각각 동일한 조인트부(E)가 형성되어 있다. 즉, 조인트부(E)는, 배관(H)의 선단의 외주면에, 2개의 플랜지부(e1, e2)가 축 방향으로 소정의 간격을 두고 형성되고, 플랜지부(e1)와 플랜지부(e2)의 오목부에 O링(R)이 배치되어 있다.

한편, 급탕 열교환기(50)에는, 배관(H)이 접속되는 부분에, 대략 원통 형상의 조인트(F)가 용접 등에 의해 고정되어 있다. 이 조인트(F)는, 원통부(f1)가 급탕 열교환기(50)의 표면으로부터 돌출되어 형성되는 동시에, 배관(H)이 삽입되는 측의 원통부(f1)의 선단에 플랜지부(f2)가 전체 둘레에 걸쳐 외측으로 돌출되어 형성되어 있다. 또한, 급탕 열교환기(50)의 내부 구조에 대해서는 생략한다.

이와 같이 구성된 조인트(F)의 삽입 구멍(f3)에 조인트부(E)가 삽입되면, O링(R)이 삽입 구멍(f3)에 접촉되어 탄성 변형되어, 삽입 구멍(f3)의 내벽면에 밀착됨으로써 조인트 부분으로부터 누수되지 않도록 되어 있다.

도 3의 (a) 내지 (c)에 도시하는 바와 같이, 도 2의 퀵 파스너(52)는, 예를 들어 스테인리스 강판을 사용하여 프레스 가공하여 성형되고, 배관(H)을 탄성력에 의해 파지하는 활 형상의 한 쌍의 배관 파지부(52a, 52a)와, 조인트(F)를 탄성력에 의해 파지하는 활 형상의 한 쌍의 조인트 파지부(52b, 52b)와, 상기 조인트(F)에 형성된 플랜지부(f2)가 끼움 삽입되어 결합되는 플랜지부 끼움 삽입 구멍(52c, 52c)과, 일단부(도시 상측)에 있어서, 배관 파지부(52a)끼리 및 조인트 파지부(52b)끼리, 배관 파지부(52a)와 조인트 파지부(52b)를 연결하는 연결부(52d)와, 타단부(도시 하측)에 있어서, 배관 파지부(52a)와 조인트 파지부(52b)를 연결하는 동시에 외측을 향해 연장되는 장착 가이드(52e, 52e)를 갖고 있다.

조인트부(E)를 조인트(F)에 삽입 후, 퀵 파스너(52)를, 배관 파지부(52a)가 배관(H)과 대향하도록, 그리고 조인트 파지부(52b)가 조인트(F)와 대향하도록, 장착 가이드(52e)측으로부터 압박함으로써, 그 압박력에 의해 배관 파지부(52a) 및 조인트 파지부(52b)가 각각 확대되어, 배관 파지부(52a) 및 조인트 파지부(52b)를 타고 넘음으로써 탄성 복귀됨으로써, 배관(H)과 조인트(F)가 파지되어 연결된다. 이때, 조인트(F)의 플랜지부(f2)가 플랜지부 끼움 삽입 구멍(52c)으로 들어감으로써, 배관(H)과 조인트(F)가 연결되어, 배관(H)이 급탕 열교환기(50)로부터 빠져 나가는 일이 없다.

또한, 착탈 기구는, 파이프 고정 부재[조인트(F)]와 배관(H)을 탄성력에 의해 연결하는 퀵 파스너(52)에 한정되는 것은 아니며, 배관(H)이 파이프 고정 부재로부터 빠지지 않도록 고정할 수 있는 것이면, 어떠한 것이라도 좋다. 또한, O링(R)의 설치 개수에 대해서도, 플랜지부를 증가시켜, O링(R)을 축 방향으로 복수단 설치해도 된다.

다음에, 본 실시 형태의 급탕기(1)에 있어서의 비등 모드, 일반 급탕 모드, 욕조 급탕 모드, 재가열 모드에 대해 설명한다. 비등 모드에 대해서는, 도 4를 참조하여, 일반 급탕 모드에 대해서는, 도 5를 참조하여, 욕조 급탕 모드에 대해서는, 도 6을 참조하여, 재가열 모드에 대해서는, 도 7을 참조하여 설명한다. 또한, 도 4 내지 도 7에 있어서, 굵은 선으로 나타내는 부분이 열매체(냉온수), 냉수, 온수가 흐르고 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 4에 대해서는, 비등 모드와 탱크 자동 급수의 상태를 통합하여 도시하고 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 비등 모드의 경우에는, 축열 탱크(10) 내의 열매체(냉수)를 히트 펌프 유닛(3)에 의해 비등한다. 즉, 축열 탱크(10)의 하부로부터 히트 펌프 이송관(4)을 통해 열매체(냉수)를 히트 펌프 유닛(3)으로 보내고, 히트 펌프 유닛(3)에 의해 데워진 열매체(온수)를, 히트 펌프 복귀관(5)을 통해 축열 탱크(10)의 상부로 복귀시킴으로써, 축열 탱크(10) 내에는, 예를 들어 하부에 저온수, 중간부에 중온수, 상부에 고온수가 층상으로 저류된다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 일반 급탕 모드의 경우에는, 유량 센서(23)에 의해 일반 급탕 회로(20) 내의 흐름이 검지됨으로써 운전이 개시된다. 또한, 이때 전자기 밸브(37)는 폐쇄되어 있다. 즉, 컨트롤러(100)의 제어에 의해, 일반 급탕 단말(A)(수도꼭지 등)이 개방 동작되면, 유량 센서(23)에 의해 일반 급탕 회로(20)의 흐름이 검지되어, 부엌 리모콘의 조작부에 설정된 급탕 온도의 온수가 일반 급탕 단말(A)로부터 공급되도록, 급탕 순환 펌프(44)가 구동된다.

상세하게 서술하면, 급수 온도 센서(25)에 의해 검지된 급수 온도와 유량 센서(23)에 의해 검지된 유량에 기초하여, 급탕 온도 센서(26)에 의해 검지되는 온도가 목표 온도로 되도록 급탕 순환 펌프(44)의 모터의 회전 속도를 조정한다. 이때, 급탕 열교환기(50)의 1차측을 흐르는 열매체에 의해, 2차측의 급수가 열교환에 의해 가열된다. 그리고 일반 급탕 단말(A)이 폐쇄 동작된 것이 유량 센서(23)에 의해 검지됨으로써, 급탕 순환 펌프(44)가 정지한다.

또한, 급탕 온도 센서(26)에서의 목표 온도는, 온수가 급탕 온도 센서(26)로부터 일반 급탕 단말(A)에 도달할 때까지의 사이의 온도 저하 등을 고려하여, 설정 온도보다도 높게 설정된다. 단, 이러한 제어에 한정되는 것은 아니고, 목표 온도가 설정 온도와 동일해도 된다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 급탕 순환 펌프(44)의 모터의 회전 속도를 제어함으로써 일반 급탕 단말(A)로부터 공급되는 온수의 온도를 조정하고 있으므로, 급탕 열교환기(50)의 하류측에, 급탕 열교환기(50)에서 생성된 급탕(온수)과, 급탕 열교환기(50)를 바이패스하여 설치된 급수를 혼합시켜 일반 급탕 단말(A)로부터 공급시키는 혼합 밸브를 설치하는 것이 필수는 아니다. 단, 온수의 온도를 보다 고정밀도로 조정할 목적으로 혼합 밸브를 설치하는 것이라도 좋다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 욕조 급탕 모드의 경우에는, 예를 들어 욕실 리모콘의 조작부에 설치된 온수 공급 개시의 조작 스위치의 조작에 의해 운전이 개시된다. 또한, 이때 전자기 밸브(37)가 개방되어, 순환 조정 밸브(39)가 욕실용수 주탕관(34)과 욕실용수 주탕관(35)이 연통되도록 설정되어 있다. 또한, 유량 조정 밸브(36)는, 운전 초기는 개방도가 작고, 서서히 개방도가 커지도록 제어된다.

운전이 개시되면, 설정된 온수 공급 온도의 온수가 욕조(B)에 공급되도록, 급탕 순환 펌프(44)가 구동된다. 상세하게 서술하면, 급수 온도 센서(25)에 의해 검지되는 급수 온도와 유량 센서(33a)에 의해 검지된 유량에 기초하여, 급탕 온도 센서(26)에 의해 검지되는 온도가 목표 온도로 되도록 급탕 순환 펌프(44)를 제어한다.

이에 의해, 급수관(21)으로부터 급탕 열교환기(50)를 통해 생성된 온수가, 주로 욕실용수 주탕관(31 내지 33) 및 욕실용수 복귀관(61)을 통해 욕조(B)에 공급되는 동시에, 일부가 욕실용수 주탕관(33 내지 35)을 통해 욕조(B)에 공급된다. 이와 같이, 욕조 급탕 모드시에는, 욕실용수 복귀관(61)을 온수가 역방향으로 흐르도록 되어 있다. 그리고 욕조(B)에 소정량의 온수가 저류된 것이 수위 센서(64)에 의해 검지됨으로써, 급탕 순환 펌프(44)가 정지하여, 온수 공급이 종료된다.

또한, 욕조 급탕 모드로서는, 온수 공급 외에, 설정 온도와 동등한 온수를 추가하는 보충 온수, 설정 온도보다도 높은 온도의 온수를 추가하여 욕조(B)의 온도를 높이는 승온용 보충수와 같은, 급수원으로부터의 급수를 가열하여 욕조(B)에 급탕하는 각종 급탕 형태도 포함된다. 또한, 이 밖에, 급수를 급탕 열교환기(50)에 의해 가열하지 않고 욕조(B)에 공급하는 보충수와 같은 급탕 형태가 있다.

또한, 욕조 급탕 모드시에 일반 급탕 단말(A)이 개방 동작된 경우에는, 욕조 급탕 회로(30)의 유량 조정 밸브(36)를 교축한다(폐쇄 방향으로 제어함). 이에 의해, 급탕 열교환기(50)에서 생성된 급탕에 대해, 욕조 급탕 회로(30)에 공급되는 유량이 감소하여, 일반 급탕 회로(20)에 급탕이 개시된다. 이와 같이, 일반 급탕과 욕조 급탕의 양쪽이 동시에 필요한 등의 경우에는, 어디까지나 일반 급탕 단말(A)을 우선, 즉 체감적으로 느껴지는 일반 급탕 단말(A)을 우선하여, 욕조(B)의 온수 공급을 줄이는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 경우, 유량 조정 밸브(36)를 완전 폐쇄로 하여, 욕조 급탕 회로(30)에의 온수의 유량을 완전히 정지시켜도 된다. 또한, 욕조 급탕 회로(30)에의 온수의 유량을 완전히 정지시키는 방법으로서는, 전자기 밸브(37)를 폐쇄로 하는 것이라도 좋다.

이와 같이, 욕조 급탕 모드시에 일반 급탕 단말(A)로부터의 급탕 요구가 행해진 경우의 욕조 급탕의 조정(교축)에 대해서는, 급탕기(온수 공급기)(1)의 급탕 능력[축열 탱크(10)의 용적, 급탕압, 급탕 열교환기(50)의 열교환 능력 등]에 따라서 적절하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 급탕 능력이 낮은 급탕기이면, 일반 급탕 단말(A)로부터의 급탕 요구가 정지될 때까지 욕조에의 급탕을 정지하도록 구성할 수 있다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 재가열 모드의 경우에는, 예를 들어 욕실용수 리모콘의 조작부에 설치된 재가열 스위치의 조작에 의해 운전이 개시된다. 우선, 전자기 밸브(37)가 폐쇄된 상태에 있어서, 순환 조정 밸브(39)의 개방도가 욕실용수 주탕관(34)으로부터 욕실용수 주탕관(35)측으로 완전 개방으로 되도록 설정되어, 욕실용수 순환 펌프(38)가 구동된다. 이에 의해, 욕조(B)에 저류된 욕조수가, 욕실용수 복귀관(61), 욕실용수 주탕관(33, 34, 35)을 통해 순환한다.

그리고 순환 조정 밸브(39)가 재가열 열교환기 이송관(62)측으로 서서히 개방되도록 제어되고, 욕실용수 주탕관(35) 내의 온도가 소정 온도(예를 들어, 60℃)로 되도록 욕실용수 온도 센서(66)와 재가열 온도 센서(67)의 검출 온도로부터 예측하면서 순환 조정 밸브(39)의 개방도가 제어된다. 그리고 욕실용수 온도 센서(66)에 의해 검지되는 온도(욕조수의 온도)가 설정 온도로 되면, 욕실용수 순환 펌프(38)를 정지시켜 재가열 모드를 종료한다.

또한, 욕조 급탕 모드 및 재가열 모드에 있어서도, 일반 급탕 모드와 마찬가지로, 재가열 온도 센서(67)에 의해 검지되는 온도와, 욕조(B)의 욕조수의 온도의 차를 고려하여, 목표 온도보다도 높게 설정된다. 단, 이것에 한정되지 않고, 목표 온도가 설정 온도와 동일해도 된다.

또한, 재가열 모드시에 일반 급탕 단말(A)이 개방 동작된 경우에는, 도 5에서 설명한 일반 급탕 모드의 제어와 마찬가지로, 급수 온도 센서(25)의 온도와 유량 센서(23)의 유량에 기초하여, 급탕 온도 센서(26)의 온도가 목표 온도로 되도록, 급탕 순환 펌프(44)가 제어된다.

그런데, 도 4에 있어서 설명한 비등 모드에서는, 축열 탱크(10) 내의 물의 온도가 상승함으로써, 축열 탱크(10) 내의 압력이 상승한다. 축열 탱크(10)의 상부에 설치된 릴리프 밸브(90)는, 축열 탱크(10)의 압력이 내압을 초과하는 압력에 근접하였을 때[축열 탱크(10)의 내압을 초과하지 않도록 미리 설정된 값일 때]에 릴리프 밸브(90)가 자동적으로 밸브 개방된다. 이에 의해, 축열 탱크(10) 내의 열매체(체적 팽창분의 냉온수)가 외부로 배출되게 된다.

또한, 일반 급탕 모드, 욕조 급탕 모드에 있어서, 열매체(고온수)를 급탕 순환 펌프(44)에 의해 순환시켜, 급탕 열교환기(50)에 있어서 2차측의 급수와 열교환하여, 2차측의 급수를 가열함으로써, 일반 급탕이나 욕조 급탕 등에 사용된다. 이때, 급탕 열교환기(50)로부터 급탕 열교환기 복귀관(42, 43)을 통해 축열 탱크(10)로 복귀되는 열매체(물)는, 급수와 거의 동일한 온도로 되어 있으므로, 축열 탱크(10) 내의 온도 및 압력은 하강한다. 이와 같이, 축열 탱크(10) 내의 압력이 낮아짐으로써, 릴리프 밸브(90)로부터 배출된 열매체와 동등량의 물(상기 체적 팽창분의 급수)이, 급수 탱크 도입관(81, 82)으로부터 보급(補給)되게 된다. 따라서, 축열 탱크(10) 내에는, 릴리프 밸브(90)로부터 배출된 만큼의 열매체가 자동적으로 공급되도록 되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 급탕기(1)에 따르면, 축열 탱크(10) 내의 냉온수를 일반 급탕이나 욕조 급탕에 사용하는 일이 없는, 즉 축열 탱크(10) 내의 온수는, 전량 축열 탱크(10)로 복귀되도록 구성되어 있으므로, 경도가 높은 수돗물, 우물물이나 지하수 등의 경도가 높은 물을 사용하는 것이 가능해진다. 또한, 이러한 고경도의 물을 사용하였다고 해도, 급탕기(1) 내의 수로의 고온부[히트 펌프 유닛(3), 급탕 열교환기(50) 등]에 스케일에 의한 배관의 막힘이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 축열 탱크(10) 내의 열매체로서, 특수한 액체가 아니라, 일반 급탕이나 욕조 급탕 등에 사용하고 있는 급수와 동일한 물을 사용하고 있으므로, 축열 탱크(10) 내에 열매체를 보충할 때의 취급이 용이해진다.

또한, 본 실시 형태의 급탕기(1)에 따르면, 열매체를 비축하는 축열 탱크(10)를 밀폐식인 것으로 하여, 열매체를 축열 탱크(10) 밖으로 배출시키는 릴리프 밸브(90)를 구비하여, 릴리프 밸브(90)가 히트 펌프 유닛(3)(가열 수단)에 의해 열매체를 가열하였을 때의 팽창 체적분을 축열 탱크(10)의 외부로 배출시키도록 하였으므로, 축열 탱크(10)를 보호하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 급탕기(1)에서는, 열매체를 축열 탱크(10) 내에 도입하는 열매체 도입 회로(80)를 구비하여, 열매체 도입 회로(80)가 일반 급탕 및 욕조 급탕에 사용하는 급수관(21)(급수 회로)으로부터 분기되도록 구성되어 있다. 이에 의해, 탱크 내 압력의 상승에 의해 릴리프 밸브(90)로부터 열매체의 일부가 배출되었다고 해도, 급탕 열교환기(50)에 있어서 열매체와 급수의 열교환에 의해 열매체의 온도가 저하되어 열매체의 압력이 저하되었을 때에, 그 부족분의 열매체를 축열 탱크(10) 내에 보충할 수 있다. 따라서, 축열 탱크(10)에의 열매체의 보충을 자동으로 행하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 급탕기(1)에서는, 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이, 급탕 열교환기(50)가 교환 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 가령 스케일 등에 의해 급탕 열교환기(50)의 유로에 막힘이 발생하였다고 해도, 퀵 파스너(52)를 제거한 후에 배관(H)을 조인트(F)로부터 빼냄으로써, 급탕 열교환기(50)를 축열 탱크 유닛(2)으로부터 용이하게 제거하는 것이 가능해진다. 또한, 축열 탱크 유닛(2)에 대해 새로운 급탕 열교환기(50)를 장착하는 것도 용이해진다. 따라서, 급탕 열교환기(50)만을 교환하는 것만으로 되므로, 급탕기(1) 전체[또는 축열 탱크 유닛(2) 전체]를 교환하는 등의 낭비를 없애는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태의 급탕기(1)에 따르면, 일반 급탕 회로(20) 및 욕조 급탕 회로(30)가, 급탕 열교환기(50)의 하류에 있어서 분기부(S)를 통해 형성되고, 분기부(S)의 하류에 유량 조정 밸브(36)가 설치되어 있다. 이에 의해, 욕조 급탕 모드시에 일반 급탕 모드가 작동하여, 유량 조정 밸브(36)가 교축되는 방향으로 제어되었다고 해도, 일반 급탕 회로(20)측의 급탕의 유량이 연동되어 교축되는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 본 실시 형태의 급탕기(1)를, 우물물 펌프(210)와 조합한 급탕 시스템(200)에 대해 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 도 8에 있어서 도시한 급탕기(1)는, 도 1에서 설명한 급탕기(1)를 간략화하여 도시한 것이다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 급탕 시스템(200)은, 급탕기(1)[축열 탱크 유닛(2), 히트 펌프 유닛(3)], 우물물 펌프(210), 우물물을 우물물 펌프(210)까지 퍼 올리는 우물물 퍼올림관(우물물 도입 회로)(220), 우물물을 우물물 펌프(210)로부터 급탕기(1)까지 보내는 우물물 이송관(우물물 도입 회로)(230), 모래 여과기(필터)(240), 스트레이너(필터)(250)를 포함하여 구성되어 있다.

모래 여과기(모래 제거기)(240)는, 우물물 펌프(210)의 상류측에 배치되어, 퍼 올린 우물물에 포함되는 이물질(모래 등)을 제거하는 기능을 갖고 있는 이물질 제거 장치이다. 이에 의해, 우물물 펌프(210)의 모래에 의한 긁힘에 의한 모터의 소손이나 펌프의 마찰을 방지할 수 있다.

스트레이너(250)는, 급탕기(1)의 입구에 배치되어, 모래 여과기(240)에 의해 완전히 제거할 수 없었던 이물질을 제거하는 기능을 갖고 있다.

또한, 모래 여과기(240)에 배치되는 필터는, 예를 들어 100메쉬이고, 스트레이너(250)에 배치되는 필터는, 예를 들어 60메쉬이다. 이와 같이, 상류측(1차측)에 배치되는 모래 여과기(필터)(240)의 여과도를, 하류측의 스트레이너(250)의 여과도 이하로 설정함으로써, 우물물 펌프(210) 및 급탕기(1)를 하나의 모래 여과기(240)에 의해 모래에 의한 긁힘으로부터 보호하는 것이 가능해진다. 또한, 메쉬라 함은, 1인치당의 그물코의 수이며, 수치가 작을수록 눈이 성긴 것을 나타내고 있다.

그런데, 종래 방식의 우물물 펌프는, 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이 펌프 토출 압력(위치 S1 참조)이 맥동하여, 본 실시 형태와 같이, 축열 탱크(10)를 거치지 않고 급탕 열교환기(50)를 통과하여 급탕되는 것에서는, 맥동하면서부터 출탕될 우려가 있다. 그러나 본 실시 형태의 급탕 시스템(200)에 있어서 종래 방식의 우물물 펌프(210)를 사용한 경우라도, 유량 센서(23)와 급탕 온도 센서(26)를 사용하여, 급탕 순환 펌프(44)(1차측 펌프)를 피드백 제어함으로써, 급탕 순환 펌프(44)의 회전 속도(1차측 유량)를 2차측의 물의 유량 변화에 추종시킬 수 있어, 출탕시의 유량이나 온도의 맥동을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 배관에 비해 압손이 큰 급탕 열교환기(50)나 어큐뮬레이터(24)를 급수 회로에 설치함으로써, 맥동을 보다 작게 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 우물물 펌프(210)로서는, 종래 방식의 것(일정 수압을 유지하기 위해 수도꼭지의 수량 변화에 따라서 모터의 회전 속도를 변화시키지 않는 것) 대신에, 인버터 방식의 것(일정 수압을 유지하기 위해 수도꼭지의 수량 변화에 따라서 모터의 회전 속도를 변화시키는 것)을 사용하는 것이 바람직하다. 이것은, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 우물물 펌프(210)로부터의 압력의 맥동을 작게 할 수 있고, 따라서 본 실시 형태와 같이 축열 탱크(10)를 거치지 않고 급탕 열교환기(50)를 통과하여 급탕되는 것에 있어서도 출탕시에 맥동을 작게 억제하는 것이 가능해진다. 이와 같이, 본 실시 형태의 급탕 시스템(200)에 따르면, 급탕기(1)에 인버터 방식의 우물물 펌프(210)를 적용함으로써, 우물물을 급수로서 사용하는 것이라도, 보다 쾌적하게 사용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 열매체 도입 회로(80)에만 감압 밸브(83)를 설치한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, 감압 밸브(83)와 함께 급수관(21)의 분기(P1)의 하류측에 감압 밸브(84)를 설치하는 구성이라도 좋다. 또한, 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이, 감압 밸브(83)와 함께, 급수관(21)의 분기(P1)의 상류측(분기 전)에 감압 밸브(85)를 설치하는 구성이라도 좋다. 환언하면, 도 1에 도시하는 바와 같이, 2차측의 급수를 감압하지 않고 급탕에 사용하는 것에 한정되지 않고, 2차측[일반 급탕 회로(20) 욕조 급탕 회로(30)를 통과하는 측]을 감압하여 급탕하는 것이라도 좋다. 또한, 도 9의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 감압 밸브(84, 85)를 급수관(21)의 분기(P1)의 전후에 추가하여 설치하는 경우에는, 축열 탱크(10)를 보호할 수 있는 압력으로 되도록 적절하게 설정할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 밀폐식의 축열 탱크(10)를 예로 들어 설명하였지만, 밀폐식의 것에 한정되지 않고, 개방형의 축열 탱크라도 좋다. 개방형의 축열 탱크의 경우에는, 주로 증발에 의해 축열 탱크(10) 내의 열매체가 감소하는 상황이 발생한다. 개방형의 탱크로 함으로써, 그것에 수반되는 부수 설비는 필요해지지만, 축열 탱크(10)를 원통 형상이 아닌, 사각 통 형상으로 할 수 있어, 데드 스페이스를 없앨 수 있다. 그 결과, 급탕기 전체를 소형화할 수 있다. 또한, 높은 강도가 불필요해져, 판 두께 등을 얇게 할 수 있다. 또한, 개방형의 축열 탱크의 경우에는, 축열 탱크(10)에 급수를 보충하기 위해 개방 제어되는 전자기 밸브를 설치하는 구성을 생각할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 축열 탱크(10) 내의 냉온수를 탱크 상부로부터 취출하도록 구성하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 축열 탱크(10)의 연직 방향의 중간부에 열매체의 취출부를 추가하여 설치하여, 축열 탱크(10)의 상부와 중간부로부터 전환 밸브를 통해 적절하게 취출하도록 해도 된다.

1 : 급탕기
2 : 축열 탱크 유닛
3 : 히트 펌프 유닛
10 : 축열 탱크
20 : 일반 급탕 회로
21 : 급수관(급수 회로)
22 : 급탕관
23, 33a : 유량 센서
24 : 어큐뮬레이터
25 : 급수 온도 센서
26 : 급탕 온도 센서
30 : 욕조 급탕 회로
31 내지 35 : 욕실용수 주탕관
36 : 유량 조정 밸브
37 : 전자기 밸브
38 : 욕실용수 순환 펌프
39 : 순환 조정 밸브
40 : 급탕용 가열 회로
41 : 급탕 열교환기 이송관
42, 43 : 급탕 열교환기 복귀관
44 : 급탕 순환 펌프
50 : 급탕 열교환기(급탕용 열교환기)
60 : 욕조수 순환 회로
61 : 욕실용수 복귀관
62 : 재가열 열교환기 이송관
63 : 욕실용수 이송관
64 : 수위 센서
65 : 수류 스위치
66 : 욕실용수 온도 센서
67 : 재가열 온도 센서
70 : 재가열 열교환기(욕조용 열교환기)
80 : 열매체 도입 회로
81, 82 : 급수 탱크 도입관
83 : 감압 밸브
90 : 릴리프 밸브
91 : 릴리프관
95 : 배수관
96 : 배수 밸브
100 : 컨트롤러
200 : 급탕 시스템
210 : 우물물 펌프
220 : 우물물 퍼올림관(우물물 도입 회로)
230 : 우물물 이송관(우물물 도입 회로)
240 : 모래 여과기
250 : 스트레이너
A : 일반 급탕 단말
B : 욕조
S : 분기부

Claims (6)

1. 열매체를 비축하는 축열 탱크와,
   상기 축열 탱크 내의 열매체를 가열하는 가열 수단과,
   일반 급탕 단말에 온수를 공급하는 일반 급탕 회로와,
   욕조에 온수를 공급하는 욕조 급탕 회로와,
   상기 축열 탱크에 저류된 열매체를 취출하여 상기 축열 탱크로 복귀시키는 급탕용 가열 회로와,
   상기 급탕용 가열 회로에 설치되고, 상기 일반 급탕 단말에 공급되는 급수 및 상기 욕조에 공급되는 급수를 상기 열매체와 열교환시켜 가열하는 급탕용 열교환기와,
   상기 열매체를 상기 축열 탱크 내에 도입하는 열매체 도입 회로를 구비하고,
   상기 일반 급탕 단말 및 상기 욕조에 상기 축열 탱크 내의 냉온수를 방출하지 않고, 상기 축열 탱크 내의 냉온수를 열매체로 하여 2차측의 상기 급수를 가열하여, 이 가열한 급수를 일반 급탕 및 욕조 급탕에 사용하도록 구성하는 동시에,
   상기 열매체 도입 회로는, 상기 일반 급탕 및 상기 욕조 급탕에 사용하는 급수 회로로부터 분기되도록 구성한 것을 특징으로 하는, 급탕기.
2. 제1항에 있어서, 상기 열매체를 비축하는 밀폐식 축열 탱크와,
   상기 열매체를 상기 축열 탱크 밖으로 배출시키는 릴리프 밸브를 구비하고,
   상기 릴리프 밸브는, 상기 가열 수단에 의해 상기 열매체를 가열하였을 때의 팽창 체적분을 상기 축열 탱크 밖으로 방출시키도록 구성한 것을 특징으로 하는, 급탕기.
3. 제1항에 있어서, 상기 급탕용 열교환기는, 교환 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 급탕기.
4. 제1항에 있어서, 상기 일반 급탕 회로 및 상기 욕조 급탕 회로는, 상기 급탕용 열교환기의 하류에 있어서 분기부를 통해 형성되고, 상기 욕조 급탕 회로의 상기 분기부의 하류측에, 상기 욕조 급탕의 유량을 조정하는 유량 조정 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 급탕기.
5. 제1항에 기재된 급탕기와,
   급수원으로서 우물물을 상기 급탕기에 도입하는 우물물 도입 회로와,
   상기 우물물 도입 회로에 설치되고, 우물물을 퍼 올리는 우물물 펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는, 급탕 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 급탕기에는, 필터를 갖는 스트레이너가 구비되고,
   상기 우물물 펌프의 1차측에 설치되는 필터의 여과도는, 상기 급탕기의 스트레이너가 갖는 필터의 여과도 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는, 급탕 시스템.

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