蓄热装置和具有该蓄热装置的热水生成装置制造方法及图纸

技术编号:13774644 阅读:46 留言:0更新日期:2016-09-30 17:28
本发明专利技术包括:利用配管(14、15)将蓄热单元(2)和加热单元(8)连接成环状而得的蓄热回路(4),其中,在蓄热单元(2)中,潜热蓄热材料(1、1a、1b、1c)与热介质进行热交换,加热单元(8)对热介质进行加热;和控制装置(25),其至少执行蓄热运转模式,利用加热单元(8)将热介质加热至规定的加热温度,利用被加热的热介质进行向蓄热单元(2)的蓄热,控制装置(25)在蓄热运转模式中,使用从蓄热单元(2)流出的热介质的温度或蓄热运转模式的经过时间,来判定由潜热蓄热材料(1、1a、1b、1c)的至少一部分开始显热热交换的蓄热状态,当被判定为蓄热状态时,使加热单元(8)的能力降低,由此,能够抑制返回到加热单元(8)的热介质的温度上升,提高能量效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用潜热蓄热材料的蓄热装置和具有该蓄热装置的热水生成装置
技术介绍
现有技术中,作为蓄热装置,已知有使用具有不同的熔点的多个潜热蓄热材料,按照从熔点高的蓄热材料到熔点低的蓄热材料的顺序配置的蓄热装置(例如,参照专利文献1)。该蓄热装置,在蓄热时,使流体从熔点高的蓄热材料向熔点低的蓄热材料流动。因此,在蓄热装置的内部,流体对蓄热材料散热,即使流体的温度降低,因为下游侧的蓄热材料的熔点低,所以也能够将流体温度与蓄热材料的蓄热温度之差保持为规定温度差。其结果,能够使蓄热装置的蓄热量增大。另外,该蓄热装置,在散热时、即热利用时,使流体从熔点低的蓄热材料向熔点高的蓄热材料流动,生成规定温度的流体。因此,在蓄热材料的内部,流体从蓄热材料吸热,即使流体的温度上升,因为下游侧的蓄热材料的熔点高,所以也能够将流体温度与蓄热材料的蓄热温度之差保持为一定。其结果,能够使流体的吸热量增大。另外,现有技术中,作为使用蓄热装置的热水生成装置,有除了蓄热装置以外还具有热泵热源的热水生成装置(例如,参照专利文献2)。该热水生成装置,在蓄热时,使由热泵热源加热后的热介质,依次流经高温蓄热材料、低温蓄热材料,由此进行向蓄热材料的蓄热。另外,在热利用时,使热介质依次流经低温蓄热材料、高温蓄热材料,由此对热介质进行加热。被加热的热介质被供给至供热水终端等。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭58-33097号公报专利文献2:日本特许第3903804号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述现有技术的结构中,对于流入到潜热蓄热材料的热介质的温度的控制没有特别记载。在此,在进行向潜热蓄热材料的蓄热的情况下,随着蓄热的进行,从蓄热装置流出的热介质的温度上升。特别地,当潜热蓄热材料的相变结束,进行显热区域的热交换时,与潜热区域相比,每单位时间的潜热蓄热材料的吸热量逐渐减少,从蓄热装置流出的热介质的温度上升。因此,具有无法充分利用流入到潜热蓄热材料的高温的热介质所具有的热量进行蓄热的技术问题,另外,具有对热介质进行加热的加热单元的能量效率降低的技术问题。本专利技术是解决上述技术问题的,其目的是提供能够有效地使用由加热单元加热后的热介质的热量进行蓄热的、节能性优异的蓄热装置和具有该蓄热装置的热水生成装置。用于解决课题的方法为了解决上述现有技术的技术问题,本专利技术的蓄热装置的特征在于,具有:蓄热回路,该蓄热回路由蓄热单元和加热单元通过配管连接成环状而得到,其中,在上述蓄热单元中,潜热蓄热材料与热介质进行热交换,上述加热单元对上述热介质进行加热;和控制装置,该控制装置至少执行蓄热运转模式,利用上述加热单元将上述热介质加热至规定的加热温度,利用被加热的上述热介质进行向上述蓄热单元的蓄热,上述控制装置,在上述蓄热运转模式中,使用从上述蓄热单元流出的热介质的温度或上述蓄热运转模式的经过时间,来判定由上述潜热蓄热材料的至少一部分开始显热热交换的蓄热状态,当判定为是上述蓄热状态时,使上述加热单元的能力降低。由此,根据潜热蓄热材料的蓄热状态,利用加热单元生成具有蓄热所需要的热量的热介质,因此,能够有效地利用热量。专利技术效果根据本专利技术,能够在将加热单元的能量效率维持得高的同时进行
向蓄热装置的蓄热,因此,能够提供节能性优异的蓄热装置和具有该蓄热装置的热水生成装置。附图说明图1是具有本专利技术的实施方式1的蓄热装置的热水生成装置的概略结构图。图2是表示在该蓄热装置进行蓄热的情况下的潜热蓄热材料的温度变化的图表。图3是该蓄热装置的蓄热运转模式的控制流程图。图4是具有本专利技术的实施方式2的蓄热装置的热水生成装置的概略结构图。图5是表示在该热水生成装置中进行蓄热运转模式和加热运转模式时的蓄热单元的温度分布的图表。具体实施方式本专利技术的第1方面是一种蓄热装置,其特征在于,具有:蓄热回路,该蓄热回路由蓄热单元和加热单元通过配管连接成环状而得到,在上述蓄热单元中,潜热蓄热材料与热介质进行热交换,上述加热单元对上述热介质进行加热;和控制装置,该控制装置至少执行蓄热运转模式,利用上述加热单元将上述热介质加热至规定的加热温度,利用被加热的上述热介质进行向上述蓄热单元的蓄热,上述控制装置,在上述蓄热运转模式中,使用从上述蓄热单元流出的热介质的温度或上述蓄热运转模式的经过时间,来判定由上述潜热蓄热材料的至少一部分开始显热热交换的蓄热状态,当判定为是上述蓄热状态时,使上述加热单元的能力降低。由此,根据潜热蓄热材料的蓄热状态,利用加热单元生成具有蓄热所需要的热量的热介质,因此,能够有效地利用热量。另外,因为利用加热单元生成具有蓄热所需要的热量的热介质,所以能够将从蓄热单元流出、并再次流入加热单元的热介质的温度维持得低。因此,能够将由加热单元对热介质进行加热时的热交换效率维持得高。其结果,能够在将加热单元的能量效率维持得高的同时进行向蓄热装置的
蓄热,因此,能够提供节能性优异的蓄热装置。此外,控制装置,在蓄热运转模式中,可以在蓄热单元的蓄热量超过规定量的情况下,使加热温度降低。向蓄热单元的蓄热量能够根据蓄热运转模式的经过时间、或从蓄热单元流出的热介质的温度等决定。另外,控制装置,可以在从蓄热单元流出的热介质的温度相对高的情况下,使加热温度降低。另外,控制装置,可以在从蓄热单元流出的热介质的温度达到规定温度以上的情况下,使加热温度降低。如以上所述,对应于向潜热蓄热材料的蓄热进行、潜热蓄热材料从热介质的吸热量减少、从蓄热单元流出的热交换后的热介质的温度上升,使加热温度降低。由此,能够在将加热单元的能量效率维持得高的同时进行向蓄热装置的蓄热,因此,能够提供节能性优异的蓄热装置。本专利技术的第2方面的特征在于,特别是在本专利技术的第1方面中,上述蓄热单元具有熔点不同的多个潜热蓄热材料,上述热介质,在上述蓄热运转模式中,在上述蓄热单元中流动,从高熔点的上述潜热蓄热材料到低熔点的上述潜热蓄热材料依次与上述多个潜热蓄热材料进行热交换,上述控制装置,在上述蓄热运转模式中,控制上述加热单元,使得上述加热温度成为比作为蓄热对象的上述潜热蓄热材料的熔点中最高的第1熔点高的温度,当判定为是上述蓄热状态时,使上述加热单元的能力降低,使得上述加热温度不会成为上述第1熔点以下。由此,能够将从蓄热单元流出的热介质的出口温度抑制得低,因此,返回到加热单元的热介质的温度也降低,因此,能够将由加热单元对热介质进行加热时的热交换效率维持得高。本专利技术的第3方面的特征在于,特别是在本专利技术的第1方面或第2方面中,上述控制装置,在上述蓄热运转模式中,当被判断为上述蓄热状态时,使流入到上述蓄热单元的上述热介质的流量降低。由此,能够根据潜热蓄热材料的蓄热状态,使用需要的流量的具有蓄热所需要的热量的热介质。因此,即使在热介质与潜热蓄热材料的温度差小的情况下,也能够使热介质向潜热蓄热材料的散热量增大,因此,能够将从蓄热单元流出的热介质的温度保持得低。其结果,流入到加热单元的热介质的温度(返回温度)也降低,因此,能够将加热单元对热介质进行加热时的能量效率维持得高。本专利技术的第4方面的特征在于,特别是在本专利技术的第1至第3方面中的任一方面中,上述加热单元为压缩机、制冷剂与上述热介质进行热交换的热介质热交换器、减压单元和热源侧热交换器由本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种蓄热装置,其特征在于,包括:利用配管将蓄热单元和加热单元连接成环状而得的蓄热回路,其中,在所述蓄热单元中,潜热蓄热材料与热介质进行热交换,所述加热单元对所述热介质进行加热;和控制装置,其至少执行蓄热运转模式,利用所述加热单元将所述热介质加热至规定的加热温度,利用加热后的所述热介质进行向所述蓄热单元的蓄热,所述控制装置,在所述蓄热运转模式中,使用从所述蓄热单元流出的热介质的温度或所述蓄热运转模式的经过时间,来对由所述潜热蓄热材料的至少一部分开始显热热交换的蓄热状态进行判断,当判断为是所述蓄热状态时,使所述加热单元的能力降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.18 JP 2014-0546361.一种蓄热装置,其特征在于,包括:利用配管将蓄热单元和加热单元连接成环状而得的蓄热回路,其中,在所述蓄热单元中,潜热蓄热材料与热介质进行热交换,所述加热单元对所述热介质进行加热;和控制装置,其至少执行蓄热运转模式,利用所述加热单元将所述热介质加热至规定的加热温度,利用加热后的所述热介质进行向所述蓄热单元的蓄热,所述控制装置,在所述蓄热运转模式中,使用从所述蓄热单元流出的热介质的温度或所述蓄热运转模式的经过时间,来对由所述潜热蓄热材料的至少一部分开始显热热交换的蓄热状态进行判断,当判断为是所述蓄热状态时,使所述加热单元的能力降低。2.如权利要求1所述的蓄热装置,其特征在于:所述蓄热单元具有熔点不同的多个潜热蓄热材料,所述热介质在所述蓄热运转模式中,以从高熔点的所述潜热蓄热材料到低熔点的所述潜热蓄热材料依次与所述多个潜...

【专利技术属性】
技术研发人员:中山达雄安藤智朗
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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