KR20150119669A

KR20150119669A - 급탕 시스템

Info

Publication number: KR20150119669A
Application number: KR1020140045369A
Authority: KR
Inventors: 요시키 가니; 히데노리 에이타
Original assignee: 린나이코리아 주식회사; 린나이가부시기가이샤
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2015-10-26

Abstract

(과제) 연소급탕기와의 정상적인 제휴를 실행할 수 없는 경우라도, 확실하게 급탕할 수 있는 급탕 시스템을 제공한다.
(해결수단)　저탕 탱크(4) 내의 탕수를 비등하는 탱크용 가열기(2)를 설치한다. 저탕 탱크(4)의 탕수를 도출되는 출탕관(5)을 흐르는 탕수를 가열하는 연소급탕기(3)를 설치한다. 출탕관(5)에 바이패스밸브(22)를 구비하는 바이패스관(19)을 설치한다. 바이패스밸브(22)를 제어하는 탱크제어수단(26)에 연소급탕기(3)와의 정상적인 제휴가 가능한지 아닌지를 판단하는 제휴가부판단수단을 설치한다. 탱크제어수단(26)은 제휴가부판단수단에 의해 연소급탕기(3)와의 정상적인 제휴가 불가능하다고 판단되었을 때, 바이패스밸브(22)를 개방시킴과 아울러, 저탕 탱크(4)의 탕수량이 소정량 이상으로 되도록 탱크용 가열기(2)에 저탕 탱크(4) 내의 탕수의 비등을 실행시킨다.

Description

급탕 시스템{HOT WATER SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 저탕 탱크의 하류측에 연소급탕기(燃燒給湯器)를 접속한 급탕 시스템에 관한 것이다.

종래, 히트펌프 등의 가열기에 의해 비등한 탕수를 저류하는 저탕 탱크와, 저탕 탱크의 하류측에 직렬로 접속된 연소급탕기를 구비하는 급탕 시스템이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 상기 급탕 시스템에 따르면, 저탕 탱크에 탕수 소진이 발생하여 저탕 탱크로부터 도출되는 탕수의 온도가 저하되었을 때, 연소급탕기에 의해서 원하는 온도로 재가열하여 급탕할 수 있다.

그러나, 저탕 탱크의 하류측에 연소급탕기를 직접 접속한 경우, 저탕 탱크로부터 연소급탕기를 경유하여 출탕관의 출구에 이르는 탕수의 유통경로가 길어지고, 연소급탕기를 경유하는 유통경로에 있어서의 탕수의 방열이 크다.

그래서, 연소급탕기를 우회하는 바이패스관을 설치함과 아울러, 상기 바이패스관을 개폐하는 바이패스밸브를 설치하는 것이 실행되고 있다. 이에 따르면, 저탕 탱크에 탕수 소진이 발생하고 있지 않은 경우에는 바이패스밸브를 개방하여 출탕관의 출구에 저탕 탱크의 탕수를 보내는 것에 의해, 방열을 저감시킬 수 있다.

특허문헌 1: 일본국 특개2000-329401호 공보

그러나, 저탕 탱크에 탕수 소진이 발생했을 때에 바이패스밸브를 폐쇄하여 연소급탕기에 의한 재가열을 실행하려고 해도, 연소급탕기가 고장나 있는 경우나 연소급탕기로의 통전이 정지되어 있는 경우 등에는 연소급탕기에 의한 재가열을 실행할 수 없기 때문에 사용자가 원하는 급탕을 실행할 수 없다.

게다가, 근래에는 저가의 야간전력을 이용하기 위해, 야간에 자동적으로 히트펌프를 작동시켜 비등 운전을 실행하고, 주간에 사용하는 분량의 탕수를 저탕 탱크에 저류하여 두는 것이 실행된다. 상기의 경우에는 주간의 고가의 전력소비를 피하기 위해, 야간 이외에서의 히트펌프에 의한 비등 운전을 금지하는 제어가 실행되기 때문에, 주간에 있어서는, 저탕 탱크의 탕수 소진을 방지하기 위한 히트펌프에 의한 비등 운전을 실행할 수 없다.

이와 같이, 저탕 탱크에 탕수 소진이 발생했을 때에 연소급탕기와의 정상적인 제휴를 실행할 수 없는 경우에는, 사용자가 원하는 정상적인 급탕을 실행할 수 없게 되는 사태가 발생하는 불편함이 있었다.

상기의 점에 감안하여, 본 발명은 연소급탕기와의 정상적인 제휴를 실행할 수 없는 경우라도, 확실하게 급탕할 수 있는 급탕 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 저탕 탱크와, 상기 저탕 탱크 내의 탕수를 비등하는 탱크용 가열기와, 상기 저탕 탱크의 탕수를 도출되는 출탕관과, 상기 출탕관에 설치되어 상기 출탕관을 흐르는 탕수를 버너의 연소에 의해 가열하는 연소급탕기와, 상기 연소급탕기와 상기 저탕 탱크 사이의 출탕관으로부터 분기하여 상기 연소급탕기의 하류의 출탕관에 접속하는 바이패스관과, 상기 바이패스관을 개폐하는 바이패스밸브와, 상기 저탕 탱크의 저탕량을 검출하는 저탕량 검출수단과, 상기 저탕량 검출수단에 의해 검출된 상기 저탕 탱크의 탕수량이 소정량 이상일 때, 상기 바이패스밸브를 개방시켜서 상기 바이패스관을 통하여 급탕을 실행하고, 상기 저탕량 검출수단에 의해 검출된 상기 저탕 탱크의 탕수량이 소정량 미만일 때, 상기 바이패스밸브를 폐쇄시켜서 상기 출탕관의 탕수를 상기 연소급탕기로 흘리는 제어를 실행하는 탱크제어수단과, 상기 탱크제어수단으로부터의 지시에 의해 상기 탱크용 가열기에 의한 저탕 탱크 내의 탕수의 비등을 실행하는 비등제어수단과, 상기 탱크제어수단과 통신 가능하게 접속되어 상기 연소급탕기의 운전을 제어하는 급탕기 제어수단을 구비하는 급탕 시스템에 있어서, 상기 탱크제어수단은 상기 연소급탕기와의 정상적인 제휴가 가능한지 아닌지를 판단하는 제휴가부판단수단을 구비하며, 상기 제휴가부판단수단에 의해 상기 연소급탕기와의 정상적인 제휴가 불가능하다고 판단되었을 때, 상기 바이패스밸브를 개방시킴과 아울러, 상기 저탕량 검출수단에 의해 검출되는 상기 저탕 탱크의 탕수량이 소정량 이상으로 되도록 상기 비등제어수단을 통하여 상기 탱크용 가열기에 의한 저탕 탱크 내의 탕수의 비등을 실행시키는 것을 특징으로 한다.

상기 탱크제어수단은 상기 제휴가부판단수단을 구비함으로써, 상기 저탕 탱크의 탕수량이 소정량 미만으로 되어 상기 바이패스밸브를 폐쇄시키는데에 앞서서, 상기 연소급탕기가 정상적으로 제휴할 수 있는 상태인지 아닌지를 판단할 수 있다. 그리고, 상기 제휴가부판단수단에 의해 상기 연소급탕기와의 정상적인 제휴가 불가능하다고 판단되었을 때, 상기 탱크제어수단은 바이패스밸브를 개방시킨 상태를 유지하고, 저탕 탱크로부터의 급탕을 실행한다. 이때, 상기 연소급탕기에 의한 재가열은 실행할 수 없지만, 상기 저탕량 검출수단에 의해 검출되는 상기 저탕 탱크의 탕수량이 소정량 이상으로 되도록 상기 비등제어수단을 통하여 상기 탱크용 가열기에 의한 저탕 탱크 내의 탕수의 비등을 실행시키므로, 저탕 탱크로부터의 급탕이 가능하게 된다. 따라서, 연소급탕기와의 정상적인 제휴를 실행할 수 없는 경우에는 저탕 탱크의 탕수 소진이 방지되고, 확실하게 급탕할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제휴가부판단수단은 상기 연소급탕기가 정상적인 운전을 실행할 수 있는지 없는지, 혹은, 상기 탱크제어수단과 상기 급탕기 제어수단이 정상적인 통신을 실행할 수 있는지 없는지에 의해서 상기 연소급탕기와의 정상적인 제휴가 가능한지 아닌지를 판단하는 것을 예로 들 수 있다.

상기 연소급탕기가 정상적인 운전을 실행할 수 없는 상태란, 예를 들면, 상기 연소급탕기가 고장나 있는 경우나, 상기 연소급탕기에 통전되어 있지 않은 경우 등을 생각할 수 있다. 또, 상기 탱크제어수단과 상기 급탕기 제어수단이 정상적인 통신을 실행할 수 없는 상태란, 예를 들면, 탱크제어수단과 급탕기 제어수단을 전기적으로 접속하는 통신선이 단선되어 있는 경우나, 급탕기 제어수단에 통전되어 있지 않은 경우 등을 생각할 수 있다.

상기 제휴가부판단수단은 이와 같은 연소급탕기의 상태, 혹은, 탱크제어수단과 급탕기 제어수단의 통신상태에 의해, 상기의 제휴가 가능한지 아닌지를 확실하게 판단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 급탕 시스템의 구성도.
도 2는 탱크 컨트롤러의 주요한 동작을 나타내는 흐름도.

본 발명의 일실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 급탕 시스템은 탱크 유닛(1)과, 히트펌프(2)와, 연소급탕기 (3)에 의해 구성되어 있다.

탱크 유닛(1)은 탕수가 충전된 저탕 탱크(4)를 구비하고 있다. 저탕 탱크(4)의 상부에는 출탕관(5)의 상류단이 접속되고, 출탕관(5)을 통해서 저탕 탱크(4)의 탕수가 도출된다. 출탕관(5)의 하류단에는 도시하지 않는 카란(kraan) 등의 출탕전 (出湯栓)이 접속된다.

저탕 탱크(4)의 하부에는 급수관(6)이 접속되어 있다. 급수관(6)은 그 상류단이 수도에 접속되어 있다. 급수관(6)은 분기부(7)에서 2방향으로 분기하고, 그 일방의 하류단이 저탕 탱크(4)에 접속되어 있다. 타방의 하류단은 출탕관(5)의 도중의 합류부(8)에 접속되어 있다.

분기부(7)보다도 상류측의 급수관(6)에는 통수(通水) 유량을 검출하는 제 1 수량센서(9)와, 급수관(6)을 흐르는 물(수돗물)의 온도를 검출하는 입수(入水) 서미스터(10)가 설치되어 있다.

분기부(7)와 저탕 탱크(4) 사이의 급수관(6)에는 저탕 탱크(4)로부터 급수관 (6)으로의 역류를 방지하는 탱크측 역지밸브(11)와, 저탕 탱크(4)로의 급수량{저탕 탱크(4)로부터 도출되는 탕수량과 동일량}을 검출하는 제 2 수량센서(12)와, 저탕 탱크(4)로부터 도출되는 탕수량을 제어하기 위한 도출 탕수량 조절밸브(13)가 설치되어 있다.

분기부(7)에서 출탕관(5)의 합류부(8)까지의 급수관(6)에는 출탕관(5)으로부터 급수관(6)으로의 역류를 방지하는 출탕관측 역지밸브(14)와, 합류부(8)를 통하여 출탕관(5)에 합류시키는 입수량을 조절함으로써, 저탕 탱크(4)로부터 도출된 탕수의 온도를 조절하는 혼합수량 조절밸브(15)가 설치되어 있다.

합류부(8)와 저탕 탱크(4) 사이의 출탕관(5)에는 저탕 탱크(4)로부터 도출되는 탕수의 온도를 검출하는 탱크 출탕 서미스터(16)가 설치되어 있으며, 합류부(8) 하류측의 출탕관(5)에는 급수관(6)으로부터 공급시키는 수돗물이 혼합된 후의 탕수의 온도를 검출하는 혼합 서미스터(17)가 설치되어 있다.

출탕관(5)은 혼합 서미스터(17)의 하류로부터 탱크 유닛(1)의 외부로 연장되고, 연소급탕기(3)의 후술하는 급탕기 회로(18)를 거친 후, 재차 탱크 유닛(1)의 내부로 들어간다. 그리고, 탱크 유닛(1)의 내부에 있어서, 급탕기 회로(18)를 향하는 측의 출탕관(5)과 급탕기 회로(18)의 하류측으로부터 탱크 유닛(1)의 내부로 연장되는 출탕관(5)의 사이에는 양자를 연통시키는 출탕 바이패스관(19)이 접속되어 있다. 출탕 바이패스관(19)의 상류 접속부(20)와 하류 접속부(21)의 사이에는 바이패스밸브(22)가 설치되어 있다. 바이패스밸브(22)는 전체 개방에서 전체 폐쇄까지 무단계 혹은 다수 단계로 개폐시킬 수 있는 것이 채용된다.

바이패스밸브(22)가 폐쇄되면, 저탕 탱크(4)로부터의 탕수는 연소급탕기(3)의 급탕기 회로(18)를 흐르고, 바이패스밸브(22)가 개방되면, 저탕 탱크(4)로부터의 탕수는 출탕 바이패스관(19)을 흘러서 출탕관(5)의 종단에 설치된 출탕전으로 향한다.

출탕 바이패스관(19)의 하류 접속부(21)보다도 하류측의 출탕관(5)에는 출탕전으로 향하는 탕수의 온도를 검출하는 급탕 출구 서미스터(23)가 설치되어 있다.

저탕 탱크(4)의 상부 위치에는 저탕 탱크(4)에 저류된 탕수의 온도를 검출하는 제 1 저탕 서미스터(24)가 설치되어 있다. 또, 저탕 탱크(4)의 제 1 저탕 서미스터(24)보다도 소정 거리를 둔 하방 위치에는 제 2 저탕 서미스터(25)가 설치되어 있다. 제 1 저탕 서미스터(24) 및 제 2 저탕 서미스터(25)는 본 발명의 저탕량 검출수단을 구성하는 것이다.

여기서, 저탕 탱크(4) 내부에 충전된 탕수의 상태를 설명한다. 출탕관(5)은 저탕 탱크(4)의 상부에 접속되고, 급수관(6)은 저탕 탱크(4)의 하부에 접속되어 있다. 이로 인해, 저탕 탱크(4)의 탕수가 급탕 사용되면, 출탕관(5)으로부터 탕수가 도출되어 저탕 탱크(4)의 탕수가 감소된 만큼 저탕 탱크(4) 하부의 급수관(6)으로부터 물이 공급된다. 그에 대응하여 저탕 탱크(4) 내에서는 상부에 고온의 탕층이 형성되고, 하부에 저온의 수층이 형성된다. 또, 탕층과 수층은 상하로 서로 접하고 있기 때문에 탕층과 수층의 접촉 부분에는 탕층보다도 온도가 낮고 수층보다도 온도가 높은 중간층이 형성된다. 중간층의 온도는 탕층에 접하는 부분에서 수층에 접하는 부분에 걸쳐서 점차 온도가 낮게 되어 있다.

저탕 탱크(4)의 탕층이 감소되면, 출탕관(5)이 접속된 저탕 탱크(4)의 출구 근방의 온도가 낮아진다. 그리고, 저탕 탱크(4)로부터 소정 온도의 탕수를 얻을 수 없게 되었을 때, 일반적으로 탕수 소진이라고 부르는 상태가 된다. 저탕 탱크(4)에서 탕수 소진이 발생하면, 저탕 탱크(4)로부터는 온도가 낮은 탕수가 도출된다.

탕수 소진 상태는 제 1 저탕 서미스터(24)의 검출온도에 의해서 판단할 수 있다. 또, 제 2 저탕 서미스터(25)의 검출온도에 의해서 저탕 탱크(4) 내의 저탕량이 충분한지 아닌지를 판단할 수 있다. 즉, 제 1 저탕 서미스터(24)의 검출온도에 의해 중간층 혹은 수층이 확인되면, 저탕 탱크(4)의 탕수량이 제 1 저탕 서미스터 (24)의 위치(탕수량이 소정량으로 되는 위치)까지 저류되어 있지 않기 때문에 저탕 탱크(4)가 탕수 소진되었다고 판단할 수 있으며, 제 2 저탕 서미스터(25)의 검출온도에 의해 탕층이 확인되면, 저탕 탱크(4)에는 충분한 탕수가 저류되어 있다고 판단할 수 있다.

탱크 유닛(1)은 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성된 탱크 컨트롤러(26, 탱크제어수단)를 구비하고 있다. 탱크 컨트롤러(26)에는 사용자의 조작에 대응하여 원하는 급탕 온도(출탕전으로부터 나오는 탕수의 온도)를 설정하기 위한 온도 스위치 등의 복수의 조작스위치(도시생략)를 구비한 리모트 컨트롤러(27, 이하, 리모컨이라고 말함)가 접속되어 있다.

탱크 컨트롤러(26)는 제 1 저탕 서미스터(24)의 검출온도에 의해서 탕층이 확인되어 저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생하고 있지 않은 경우에 혼합온도조절제어를 실행한다.

혼합온도조절제어는 혼합 서미스터(17) 또는 급탕 출구 서미스터(23)의 검출온도가 목표급탕온도{사용자가 리모컨(27)으로 설정한 급탕온도}가 되도록 도출 탕수량 조절밸브(13)의 개방도와 혼합수량 조절밸브(15)의 개방도를 제어함으로써, 저탕 탱크(4)로부터의 탕수와 급수관(6)으로부터의 물의 혼합비를 조절한다.

또, 탱크 컨트롤러(26)는 저탕 탱크(4)의 탕수 소진의 유무에 대응하여 바이패스밸브(22)의 작동을 제어함과 아울러, 연소급탕기(3)에 대해서 가열을 금지하는 신호, 또는 가열을 허가하는 신호를 송신한다.

또, 탱크 컨트롤러(26)는 야간비등모드와 상시비등모드를 선택 실행할 수 있도록 되어 있다. 야간비등모드는 야간전기요금이 적용되는 시간대(예를 들면, 23시∼7시의 8시간)에만 히트펌프(2)에 의한 저탕 탱크(4) 내의 탕수의 비등 동작을 실행하는 모드이다. 즉, 야간전기요금이 적용되는 시간대에 학습에 의해 얻은 하루 분의 필요량, 혹은, 저탕 탱크 용량의 전량(全量)의 탕수를 저탕 탱크(4)에 저류하여 둔다. 야간비등모드가 선택된 경우, 주간의 급탕으로 저탕 탱크(4)에 저류된 탕수가 사용되고, 저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생해도, 히트펌프(2)에 의한 저탕 탱크(4) 내의 탕수의 비등 동작은 실행하지 않는다. 그리고, 저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생했을 때에는, 탱크 컨트롤러(26)는 연소급탕기(3)에 대해서 가열을 허가하는 신호를 송신하고, 바이패스밸브(22)를 폐쇄하여 연소급탕기(3)에 의한 재가열을 실행할 수 있도록 한다.

한편, 상시비등모드는 주간의 시간대라도, 히트펌프(2)에 의한 저탕 탱크(4) 내의 탕수의 비등 동작을 실행하는 모드이다. 즉, 주간의 급탕에 있어서 저탕 탱크 (4)의 제 1 저탕 서미스터(24)의 검출온도가 비등개시온도(예를 들면 60℃ 미만)로 된 경우, 히트펌프(2)에 의한 저탕 탱크(4) 내의 탕수를 소정의 비등온도(예를 들면 80℃)로 비등 동작을 실행한다.

히트펌프(2)는 본 발명의 탱크용 가열기로서 설치되어 있는 것이다. 히트펌프(2)는 냉매 순환로(28)를 구비하고, 냉매 순환로(28)에는 압축기(29), 물 열교환기(응축기, 30), 팽창밸브(감압기. 31) 및 공기 열교환기(증발기, 32)가 설치되어 있다.

물 열교환기(30)는 저탕 탱크(4)의 상부 및 하부에 접속된 탱크 순환로(33)에 접속되고, 냉매 순환로(28)의 냉매와 탱크 순환로(33)의 탕수를 열교환시킴으로써, 탱크 순환로(33)의 탕수를 가열한다.

탱크 순환로(33)에는 저탕 탱크(4)와 물 열교환기(30)의 사이에서 탕수를 강제적으로 순환시키는 순환펌프(34)와, 물 열교환기(30)에서 저탕 탱크(4)로 향하는 탕수의 온도를 검출하는 하류 서미스터(35)와, 저탕 탱크(4)에서 물 열교환기(30)로 향하는 탕수의 온도를 검출하는 상류 서미스터(36)가 설치되어 있다.

히트펌프(2)는 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성된 히트펌프 컨트롤러(37, 비등제어수단)를 구비하고 있다. 히트펌프 컨트롤러(37)는 탱크 컨트롤러(26)와 통신선(38)을 통하여 접속되고, 탱크 컨트롤러(26)로부터 가열지시신호를 수신했을 때에, 탱크 순환로(33)에 설치되어 있는 상류 서미스터(36) 및 하류 서미스터(35)의 검출온도에 의거하여 저탕 탱크(4)의 탕수를 미리 설정된 비등온도(예를 들면 80℃)로 비등한다.

탱크 컨트롤러(26)는 상기한 바와 같이, 야간비등모드와 상시비등모드를 선택 실행하고, 각각의 모드에 대응하여 히트펌프 컨트롤러(37)에 상기 가열지시신호를 송신한다.

연소급탕기(3)는 가스 비등기(沸騰器) 등의 주지 구성의 것이 채용되고 있다. 즉, 연소급탕기(3)는 급탕기 회로(18)와, 연료가스에 의해 연소하는 버너(39)와, 마이크로컴퓨터 등에 의해 구성된 급탕기 컨트롤러(40, 급탕기 제어수단)를 구비하고 있다. 급탕기 회로(18)는 상기한 바와 같이, 탱크 유닛(1)으로부터 연장되는 출탕관(5)에 접속되어 있음으로써, 출탕관(5)의 일부를 구성하고 있다.

급탕기 회로(18)에는 버너(39)에 의해 가열되는 급탕 열교환기(41)와, 급탕 열교환기(41)를 바이패스하는 급탕 바이패스관(42)과, 급탕 열교환기(41)로의 탕수의 유량과 급탕 바이패스관(42)으로의 탕수의 유량의 분배비를 변경하는 바이패스 서보(servo, 43)와, 연소급탕기(3)에 공급되는 탕수의 유량을 조절하는 스로틀 밸브인 수량 서보(44)가 설치되어 있다.

또한, 급탕기 회로(18)에는 급탕 열교환기(41) 및 급탕 바이패스관(42)에 공급되는 탕수의 유량을 검출하는 제 3 수량센서(45)와, 급탕 바이패스관(42)의 하류측으로 흐르는 탕수의 온도를 검출하는 급탕기 서미스터(46)가 설치되어 있다.

급탕기 컨트롤러(40)는 탱크 컨트롤러(26)와 통신선(47)을 통하여 통신 가능하게 접속되어 있다.

급탕기 컨트롤러(40)는 탱크 컨트롤러(26)로부터 가열허가를 지시하는 신호를 수신했을 때에 가열허가상태로 된다. 그리고, 제 3 수량센서(45)에 의해 소정의 하한 유량 이상의 통수가 검출되어 있을 때에, 급탕기 서미스터(46)의 검출온도가 목표급탕온도{사용자가 리모컨(27)으로 설정한 급탕온도}가 되도록 버너(39)의 연소량을 제어하는 급탕기 온도조절제어를 실행한다.

또, 급탕기 컨트롤러(40)는 탱크 컨트롤러(26)로부터 가열금지를 지시하는 신호를 수신했을 때에 가열금지상태로 되고, 급탕기 온도조절제어의 실행이 금지된다.

또한, 급탕기 컨트롤러(40)는 버너(39)가 정상적으로 연소할 수 없는 등의 고장이 발생한 경우에는, 그 고장을 검출하여 탱크 컨트롤러(26)에 에러코드를 송신한다.

탱크 컨트롤러(26)는 바이패스밸브(22)와의 개폐동작과 연소급탕기(3)와의 정상적인 제휴가 가능한지 아닌지를 판단하는 제휴가부판단수단을 상기 기능으로서 구비하고 있다. 탱크 컨트롤러(26)는 급탕기 컨트롤러(40)로부터 송신되는 에러코드를 수신했을 때에(연소급탕기가 정상적인 운전을 실행할 수 없을 때에), 제휴가부판단수단의 기능에 의해 연소급탕기(3)의 제휴가 불가능하다고 판단한다.

또, 탱크 컨트롤러(26)는 급탕기 컨트롤러(40)로의 각종 신호의 송신개시시에 급탕기 컨트롤러(40)에 대해서 체크신호를 송신한다. 상기 체크신호에 대해서 급탕기 컨트롤러(40)로부터의 회신이 탱크 컨트롤러(26)측에서 수신할 수 없었을 때에는, 통신선(47)의 단선 등에 의해 탱크 컨트롤러(26)와 급탕기 컨트롤러(40)의 사이에서 통전 불능(정상적인 통신을 실행할 수 없는 상태)으로 되어 있는 것을 생각할 수 있기 때문에, 탱크 컨트롤러(26)는 제휴가부판단수단의 기능에 의해 연소급탕기(3)의 제휴가 불가능하다고 판단한다.

그리고, 탱크 컨트롤러(26)는 제휴가부판단수단의 기능에 의해 연소급탕기 (3)의 제휴가 불가능하다고 판단했을 때에는, 바이패스밸브(22)를 개방상태로 하여 상시비등모드를 선택한다.

여기서, 탱크 컨트롤러(26)에 의한 본 발명의 요지에 관련되는 작동에 대해서 도 2의 흐름도를 참조하여 설명한다.

우선, 탱크 유닛(1)의 전원이 ON됨으로써 탱크 컨트롤러(26)에 의한 제어동작이 개시되면 STEP1에서 급수관(6)의 통수의 유무를 판단하고, 사용자에 의해 급탕이 개시되어(출탕전이 개방되어) 통수 있음으로 되었을 때 STEP2로 진행한다. STEP1에 있어서는 제 1 수량센서(9)에 의해 하한 유량 이상의 통수가 검출되었을 때를 통수 있음으로 하고 있다.

STEP2로 진행하면, 탱크 컨트롤러(26)는 제휴가부판단수단의 기능에 의해 연소급탕기(3)의 제휴가 가능한지 아닌지를 판단한다. 그리고, STEP2에 있어서 연소급탕기(3)의 제휴가 가능하다고 판단된 경우에는 STEP3으로 진행하고, 제휴가 불가능하다고 판단된 경우에는 STEP10으로 진행한다. STEP3으로 진행하면, 탱크 컨트롤러(26)는 야간비등모드가 된다. STEP10으로 진행하면, 탱크 컨트롤러(26)는 상시비등모드가 된다.

STEP3으로 진행한 경우, 탱크 컨트롤러(26)는 야간전기요금이 적용되는 시간대(예를 들면, 23시∼7시의 8시간)에 히트펌프(2)에 대해 저탕 탱크(4)의 탕수의 비등 동작을 지시하고, 주간은 히트펌프(2)에 대해 그 운전을 금지하는 모드가 된다.

탱크 컨트롤러(26)는 STEP3에서 STEP4로 진행하면, 저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생하고 있는지 없는지를 판단한다. STEP4에서 저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생하고 있었던 경우에는, STEP5∼STEP8의 처리를 실행한 후 STEP9로 진행하고, STEP4에서 저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생하고 있지 않은 경우에는 STEP11∼STEP14의 처리를 실행한 후 STEP9로 진행한다.

저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생하고 있음으로써 STEP5로 진행하면, 탱크 컨트롤러(26)는 급탕기 컨트롤러(40)에 대해서 연소급탕기(3)의 운전을 허가한다. 그 다음에, STEP6에서 바이패스밸브(22)를 폐쇄시키고, STEP7로 진행하여 급탕기 컨트롤러(40)를 통하여 수량 서보(44)를 개방시킨다.

그리고, STEP8에서 급탕기 컨트롤러(40)를 통하여 급탕기 온도조절제어를 실행한다. 상기 급탕기 온도조절제어에 의해서 제 3 수량센서(45)에 의해 소정의 하한 유량 이상의 통수가 검출되어 있을 때에, 급탕기 서미스터(46)의 검출온도가 목표급탕온도{사용자가 리모컨(27)으로 설정한 급탕온도}가 되도록 버너(39)의 연소량 등이 제어된다. 이에 따라, 저탕 탱크(4)로부터 도출된 비교적 낮은 온도의 탕수에 대해서 연소급탕기(3)에 의한 재가열이 실행되고, 저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생하고 있어도, 원하는 온도로 확실하게 급탕할 수 있다.

그 후, 탱크 컨트롤러(26)는 STEP9에서 사용자에 의한 급탕정지가 검출되지 않은 경우에는, STEP2로 되돌아가고, 사용자에 의한 급탕정지가 검출된 경우에는 STEP1로 되돌아간다. STEP9에 있어서는 제 1 수량센서(9)에 의해 하한 유량 이상의 통수가 검출되지 않는 지수(止水) 상태가 되었을 때 지수 있음으로 한다.

또, 저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생하고 있지 않음으로써, STEP11로 진행하면, 탱크 컨트롤러(26)는 급탕기 컨트롤러(40)에 대해서 연소급탕기(3)의 운전을 금지한다. 그 다음에, STEP12에서 바이패스밸브(22)를 개방시키고, STEP13으로 진행하여 급탕기 컨트롤러(40)를 통하여 수량 서보(44)를 폐쇄시킨다. 이에 따라, 저탕 탱크(4)로부터 도출된 탕수(상기의 경우에는 충분한 온도를 가지는 탕수)는 급탕기 회로(18)로의 흐름이 확실하게 차단되어 출탕 바이패스관(19)을 통과한다.

그리고, 탱크 컨트롤러(26)는 STEP14에서 혼합온도조절제어를 실행한다. 혼합온도조절제어에 의해서, 혼합 서미스터(17) 또는 급탕 출구 서미스터(23)의 검출온도가 목표급탕온도{사용자가 리모컨(27)으로 설정한 급탕온도}가 되도록 도출 탕수량 조절밸브(13)의 개방도와 혼합수량 조절밸브(15)의 개방도를 제어한다. 이에 따라, 저탕 탱크(4)로부터의 탕수와 급수관(6)으로부터의 물의 혼합비가 조절되고, 원하는 온도로 확실하게 급탕할 수 있다.

그 후, 탱크 컨트롤러(26)는 STEP9로 진행한다. STEP9에 있어서는 상기한 바와 같이, 지수 있음이 아니면 STEP2로 되돌아가고, 지수 있음일때 STEP1로 되돌아간다.

또, STEP2에 있어서 연소급탕기(3)의 제휴가 불가능하다고 판단된 것에 의해 STEP10으로 진행한 경우, 탱크 컨트롤러(26)는 주간의 시간대라도, 히트펌프(2)에 의한 저탕 탱크(4) 내의 탕수의 비등 동작을 실행하는 모드가 된다. 이에 따라, 저탕 탱크(4)의 제 1 저탕 서미스터(24)의 검출온도는 상시비등온도로 유지되기{즉, 저탕 탱크(4)의 탕수량이 소정량 이상으로 유지되기) 때문에, 저탕 탱크(4)의 탕수 소진은 발생하지 않는다. 즉, STEP10을 거친 경우, STEP11∼STEP14의 처리는 상시비등모드에 의한 운전이 된다.

그리고, 탱크 컨트롤러(26)는 STEP11에서 급탕기 컨트롤러(40)에 대해서 연소급탕기(3)의 운전을 금지하고, STEP12에서 바이패스밸브(22)를 개방시키며, STEP13에서 급탕기 컨트롤러(40)를 통하여 수량 서보(44)를 폐쇄시킨다.

또한, STEP10을 거치고 있음으로써, 예를 들면, 탱크 컨트롤러(26)와 급탕기 컨트롤러(40)가 통신 불능인 경우에는, STEP11의 처리나 STEP13의 처리에 관한 탱크 컨트롤러(26)의 신호를 급탕기 컨트롤러(40)에서 수신할 수 없다. 그러나, 탱크 컨트롤러(26)와 급탕기 컨트롤러(40)가 통신 가능하고, 연소급탕기(3)의 버너(39)에 의한 연소운전에만 지장이 있는 등의 경우에는, STEP11이나 STEP13의 처리가 가능하다. 그리고, STEP13에 의해 연소급탕기(3)의 수량 서보(44)를 폐쇄시킴으로써, 급탕기 회로(18)로의 탕수의 흐름을 차단할 수 있고, 저탕 탱크(4)로부터의 탕수를 확실하게 출탕 바이패스관(19)을 통하여 출탕전으로 보낼 수 있다.

그 다음에, STEP14에서 혼합온도조절제어를 실행하고, STEP9로 진행한다. STEP9에 있어서는 상기한 바와 같이, 지수 있음이 아니면 STEP2로 되돌아가고, 지수 있음일 때 STEP1로 되돌아간다.

이상과 같이, 탱크 컨트롤러(26)는 연소급탕기(3)가 고장 등에 의해 정상적인 제휴가 불가능할 때, 연소급탕기(3)가 수리되는 등에 의해 정상적인 제휴가 가능하게 될 때까지, 상시비등모드(STEP10)에 의해 STEP11∼STEP14의 처리를 실행한다. 이에 따라, 연소급탕기(3)와의 정상적인 제휴가 불가능하더라도, 항상 히트펌프(2)에 의한 비등 운전이 실행되어 저탕 탱크(4)에 탕수 소진이 발생하는 일없이 사용자가 원하는 온도에서의 급탕을 원활하게 실행할 수 있다.

또한, STEP10을 거친 경우의 STEP11∼STEP14의 처리를 실행중, 히트펌프(2)의 비등 동작은 야간전기요금이 적용되지 않는 시간대라도 실행되지만, STEP2에 있어서 연소급탕기(3)의 제휴가 불가능하다고 판단된 경우에 한정하는 것이다. 이로 인해, 연소급탕기(3)의 처리가 실행되는 등에 의해 연소급탕기(3)와의 제휴가 가능하게 되면, STEP2에서 야간비등모드가 선택되므로, STEP2에서 상시비등모드가 선택된 경우에 있어서의 히트펌프(2)의 작동에 의한 전력소비는 필요 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 탱크용 가열기로서 히트펌프(2)를 채용한 예를 나타냈지만, 이것에 한정하는 것은 아니고, 예를 들면 태양열 온수기 등의 가열 기도 채용할 수 있다.

2: 히트펌프(탱크용 가열기)
3: 연소급탕기
4: 저탕 탱크
5: 출탕관
19: 출탕 바이패스관(바이패스관)
22: 바이패스밸브
24: 제 1 저탕 서미스트(저탕량 검출수단)
26: 탱크 컨트롤러(탱크제어수단)
37: 히트펌프 컨트롤러(비등제어수단)
39: 버너
40: 급탕기 컨트롤러(급탕기 제어수단)

Claims

저탕 탱크와,
상기 저탕 탱크 내의 탕수를 비등하는 탱크용 가열기와,
상기 저탕 탱크의 탕수를 도출되는 출탕관과,
상기 출탕관에 설치되어 상기 출탕관을 흐르는 탕수를 버너의 연소에 의해 가열하는 연소급탕기와,
상기 연소급탕기와 상기 저탕 탱크 사이의 출탕관으로부터 분기하여 상기 연소급탕기의 하류의 출탕관에 접속하는 바이패스관과,
상기 바이패스관을 개폐하는 바이패스밸브와,
상기 저탕 탱크의 저탕량을 검출하는 저탕량 검출수단과,
상기 저탕량 검출수단에 의해 검출된 상기 저탕 탱크의 탕수량이 소정량 이상일 때, 상기 바이패스밸브를 개방시켜서 상기 바이패스관을 통하여 급탕을 실행하고, 상기 저탕량 검출수단에 의해 검출된 상기 저탕 탱크의 탕수량이 소정량 미만일 때, 상기 바이패스밸브를 폐쇄시켜서 상기 출탕관의 탕수를 상기 연소급탕기로 흘리는 제어를 실행하는 탱크제어수단과,
상기 탱크제어수단으로부터의 지시에 의해 상기 탱크용 가열기에 의한 저탕 탱크 내의 탕수의 비등을 실행하는 비등제어수단과,
상기 탱크제어수단과 통신 가능하게 접속되어 상기 연소급탕기의 운전을 제어하는 급탕기 제어수단을 구비하는 급탕 시스템에 있어서,
상기 탱크제어수단은 상기 연소급탕기와의 정상적인 제휴가 가능한지 아닌지를 판단하는 제휴가부판단수단을 구비하며, 상기 제휴가부판단수단에 의해 상기 연소급탕기와의 정상적인 제휴가 불가능하다고 판단되었을 때, 상기 바이패스밸브를 개방시킴과 아울러, 상기 저탕량 검출수단에 의해 검출되는 상기 저탕 탱크의 탕수량이 소정량 이상으로 되도록 상기 비등제어수단을 통하여 상기 탱크용 가열기에 의한 저탕 탱크 내의 탕수의 비등을 실행시키는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제휴가부판단수단은 상기 연소급탕기가 정상적인 운전을 실행할 수 있는지 없는지에 의해서, 상기 연소급탕기와의 정상적인 제휴가 가능한지 아닌지를 판단하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제휴가부판단수단은 상기 탱크제어수단과 상기 급탕기 제어수단이 정상적인 통신을 실행할 수 있는지 없는지에 의해서, 상기 연소급탕기와의 정상적인 제휴가 가능한지 아닌지를 판단하는 것을 특징으로 하는 급탕 시스템.