KR101607012B1 - 가열 장치 - Google Patents

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린나이코리아 주식회사
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Abstract

(과제) 발전기의 배열과 히트 펌프의 방열에 의해서 열매를 가열하는 가열 장치에 있어서, 발전기에 있어서의 배열 회수 효율과 히트 펌프에 있어서의 에너지 효율을 높게 유지하면서, 가열 후의 열매의 온도를 적절하게 관리하는 것이 가능한 기술을 제공한다.
(해결수단) 본 명세서가 개시하는 가열 장치는 발전기와, 발전기의 배열로 제 1 열매를 가열하는 제 1 열교환기와, 발전기에서 생성된 전력으로 구동하는 히트 펌프와, 히트 펌프의 방열로 제 1 열매를 가열하는 제 2 열교환기와, 제 1 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량과 제 2 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량의 비율을 조정하는 수단을 구비하고 있다. 상기 가열 장치에서는 제 1 열교환기의 하류측의 제 1 열매와 제 2 열교환기의 하류측의 제 1 열매가 합류하고 있다.

Description

가열 장치{HEATING DEVICE}
본 발명은 가열 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에 가열 장치가 개시되어 있다. 상기 가열 장치는 발전기와, 발전기의 배열(排熱)로 열매(熱媒)를 가열하는 제 1 열교환기와, 발전기에서 생성된 전력으로 구동하는 히트 펌프와, 히트 펌프의 방열로 열매를 가열하는 제 2 열교환기를 구비하고 있다. 상기 가열 장치에 따르면, 발전기의 배열을 이용하여 열매를 가열하면서 발전기가 생성한 전력으로 구동하는 히트 펌프를 이용하여 열매를 가열할 수 있다. 발전기가 생성하는 전력과 배열을 유효하게 활용하여 열매를 가열할 수 있다.
특허문헌 1: 일본국 특개2008-185245호 공보
특허문헌 1의 기술에서는 제 1 열교환기와 제 2 열교환기를 단지 직렬로 접속하는 구성으로 하고 있으며, 열매는 제 2 열교환기에서 가열된 후, 재차 제 1 열교환기에서 가열된다. 이와 같은 구성으로 하면, 발전기에 있어서의 배열 회수 효율이나 히트 펌프에 있어서의 에너지 효율을 우선해서 제어하면, 가열 후의 열매의 온도가 원하는 온도가 되도록 제어하는 것이 곤란하게 된다. 또, 가열 후의 열매의 온도가 원하는 온도가 되도록 제어하면, 발전기에 있어서의 배열 회수 효율이나 히트 펌프에 있어서의 에너지 효율을 높이는 것이 곤란하게 된다. 발전기에 있어서의 배열 회수 효율과 히트 펌프에 있어서의 에너지 효율을 높게 유지하면서 가열 후의 열매의 온도를 적절하게 관리하는 것이 가능한 기술이 기대되고 있다.
본 명세서는 상기의 과제를 해결하는 기술을 제공한다. 본 명세서에서는 발전기의 배열과 히트 펌프의 방열에 의해서 열매를 가열하는 가열 장치에 있어서, 발전기에 있어서의 배열 회수 효율과, 히트 펌프에 있어서의 에너지 효율을 높게 유지하면서 가열 후의 열매의 온도를 적절하게 관리하는 것이 가능한 기술을 제공한다.
본 명세서가 개시하는 가열 장치는 발전기와, 발전기의 배열로 제 1 열매를 가열하는 제 1 열교환기와, 발전기에서 생성된 전력으로 구동하는 히트 펌프와, 히트 펌프의 방열로 제 1 열매를 가열하는 제 2 열교환기와, 제 1 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량과 제 2 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량의 비율을 조정하는 수단을 구비하고 있다. 상기 가열 장치에서는 제 1 열교환기 하류측의 제 1 열매와 제 2 열교환기 하류측의 제 1 열매가 합류하고 있다.
상기의 가열 장치에 따르면, 제 1 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량과 제 2 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량의 비율을 조정하는 것에 의해, 최종적인 제 1 열매의 온도를 조정할 수 있다. 일반적으로, 발전기에 있어서의 배열 회수 효율을 높이기 위해서는, 제 1 열교환기의 입구에 있어서의 제 1 열매의 온도와 출구에 있어서의 제 1 열매의 온도의 차이를 크게 하는 것이 바람직하다. 또, 히트 펌프에 있어서의 에너지 효율을 높이기 위해서는, 제 2 열교환기의 입구에 있어서의 제 1 열매의 온도와 출구에 있어서의 제 1 열매의 온도의 차이를 작게 하는(예를 들면 1 O℃ 정도로 한다) 것이 바람직하다. 상기의 가열 장치에서는 발전기의 배열 회수 효율이 높아지도록 제 1 열교환기의 출구에 있어서의 제 1 열매의 온도를 조정하고, 히트 펌프의 에너지 효율이 높아지도록 제 2 열교환기의 출구에 있어서의 제 1 열매의 온도를 조정한 경우라도, 제 1 열교환기로부터의 제 1 열매와 제 2 열교환기로부터의 제 1 열매의 혼합비를 조정하는 것에 의해, 최종적인 열매의 온도를 원하는 온도로 조정할 수 있다. 발전기에 있어서의 배열 회수 효율과 히트 펌프에 있어서의 에너지 효율을 높게 유지하면서, 가열 후의 열매의 온도를 적절하게 관리할 수 있다.
상기의 가열 장치는 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기에서 가열된 제 1 열매를 저류하는 축열조를 더 구비하도록 구성할 수 있다.
상기의 가열 장치에 따르면, 제 1 열매에 대한 열 수요가 없는 시기에 있어서도 전력 수요에 대응하여 발전기와 히트 펌프를 구동해서 축열조에 축열할 수 있다.
상기의 가열 장치는 제 1 열교환기가 발전기의 배열로 제 1 열매와 제 2 열매 중에서 선택되는 하나 이상을 가열하는 3 유체 열교환기이며, 제 2 열교환기가 히트 펌프의 방열로 제 1 열매와 제 2 열매 중에서 선택되는 하나 이상을 가열하는 3 유체 열교환기이도록 구성할 수 있다.
상기의 가열 장치에 따르면, 축열조의 내부가 고온의 제 1 열매로 채워진 만축 상태로 되고, 축열조로의 열 회수를 할 수 없는 경우라도, 제 2 열매에 열을 회수할 수 있다.
상기의 가열 장치는 제 1 열교환기와 제 2 열교환기가 병렬로 접속되어 있도록 구성할 수 있다. 혹은, 상기의 가열 장치는 제 1 열교환기와 제 2 열교환기가 직렬로 접속되어 있으며, 제 1 열교환기를 바이패스하는 바이패스로가 제 1 열교환기와 병렬로 접속되어 있도록 구성할 수 있다.
본 명세서가 개시하는 가열 장치에 따르면, 발전기에 있어서의 배열 회수 효율과 히트 펌프에 있어서의 에너지 효율을 높게 유지하면서, 가열 후의 열매의 온도를 적절하게 관리할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 가열 장치(2)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예 2의 가열 장치(72)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
(실시예 1)
도 1은 본 실시예의 가열 장치(2)의 개략의 구성을 나타내고 있다. 가열 장치(2)는 주로, 발전기(4)와, 제 1 열교환기(6)와, 제 1 순환 펌프(8)와, 히트 펌프 (10)와, 제 2 열교환기(12)와, 제 2 순환 펌프(14)와, 축열조(16)와, 혼합 밸브 (18)와, 보조 열원기(20)와, 바이패스 제어 밸브(22)와, 삼방 밸브(24) 등을 구비하고 있다.
발전기(4)는 전력을 생성함과 아울러 배열을 생성한다. 발전기(4)는 예를 들면 SOFC나 PEFC 등의 연료 전지라도 좋고, 가스 엔진 발전기라도 좋으며, 태양광 발전기라도 좋다. 발전기(4)는 냉각수 순환로(26)를 구비하고 있다. 냉각수 순환로 (26)의 일부는 제 1 열교환기(6)를 통과하고 있다. 냉각수 순환로(26)를 냉각수가 순환하는 것에 의해, 발전기(4)의 배열이 제 1 열교환기(6)에서 방열된다.
히트 펌프(10)는 냉매를 순환시키는 것에 의해, 외기로부터 흡열하여 제 2 열교환기(12)에서 방열한다. 히트 펌프(10)는 냉매 순환로(28)를 구비하고 있다. 냉매 순환로(28)의 일부는 제 2 열교환기(12)를 통과하고 있다. 히트 펌프(10)는 발전기(4)에서 생성한 전력의 공급을 받아서 동작한다.
축열조(16)는 내부에 급탕 용수(제 1 열매에 상당함)를 저류할 수 있다. 축열조(16)의 하부에는 급탕 용수 왕로(30)가 접속하고 있다. 급탕 용수 왕로(30)는 제 1 급탕 용수 가열로(32)와 제 2 급탕 용수 가열로(34)로 분기하고 있다. 제 1 급탕 용수 가열로(32)는 제 1 열교환기(6)를 통과하고 있다. 제 1 급탕 용수 가열로(32)에는 제 1 순환 펌프(8)가 설치되어 있다. 제 2 급탕 용수 가열로(34)는 제 2 열교환기(12)를 통과하고 있다. 제 2 급탕 용수 가열로(34)에는 제 2 순환 펌프 (14)가 설치되어 있다. 제 1 급탕 용수 가열로(32)의 제 1 열교환기(6)보다 하류측과 제 2 급탕 용수 가열로(34)의 제 2 열교환기(12)보다 하류측은 합류하여 급탕 용수 복로(36)에 접속하고 있다. 급탕 용수 복로(36)는 축열조(16)의 상부에 접속하고 있다.
가열 장치(2)에는 급수로(38)로부터 급탕 용수로서 수돗물이 공급된다. 급수로(38)는 축열조 급수로(40)와 축열조 바이패스로(42)로 분기하고 있다. 축열조 급수로(40)는 축열조(16)의 하부에 접속하고 있다. 축열조(16)의 상부에는 축열조 출수로(44)가 접속하고 있다. 축열조 바이패스로(42)와 축열조 출수로(44)는 합류하여 제 1 급탕로(46)에 접속하고 있다. 축열조 바이패스로(42)와 축열조 출수로 (44)의 합류 개소에는 혼합 밸브(18)가 설치되어 있다. 혼합 밸브(18)는 축열조 바이패스로(42)에서 제 1 급탕로(46)로 흐르는 급탕 용수의 유량과 축열조 출수로 (44)에서 제 1 급탕로(46)로 흐르는 급탕 용수의 유량의 비율을 조정하는 것이 가능하다.
제 1 급탕로(46)는 보조 열원기 왕로(48)와 보조 열원기 바이패스로(50)로 분기하고 있다. 보조 열원기 왕로(48)는 보조 열원기(20)에 접속하고 있다. 보조 열원기(20)는 가스의 연소에 의해서 급탕 용수를 가열한다. 보조 열원기(20)에는 보조 열원기 복로(52)가 접속되어 있으며, 가열된 급탕 용수는 보조 열원기 복로 (52)로 보내진다. 보조 열원기 바이패스로(50)에는 바이패스 제어 밸브(22)가 설치되어 있다. 보조 열원기 복로(52)와 보조 열원기 바이패스로(50)는 합류하여 제 2 급탕로(54)에 접속하고 있다. 제 2 급탕로(54)를 통하여 급탕 개소로의 급탕이 실행된다.
가열 장치(2)에는 바닥난방기 등을 구비하는 난방 회로로부터 난방 열매 왕로(56)를 통하여 난방 열매(제 2 열매에 상당함)가 유입된다. 본 실시예에서는 난방 열매는 물 또는 부동액이다. 난방 열매 왕로(56)는 제 1 난방 열매 가열로(58)와 제 2 난방 열매 가열로(60)로 분기하고 있다. 제 1 난방 열매 가열로(58)와 제 2 난방 열매 가열로(60)가 분기하는 개소에는 삼방 밸브(24)가 설치되어 있다. 삼방 밸브(24)는 난방 열매 왕로(56)에서 제 1 난방 열매 가열로(58)로 흐르는 난방 열매의 유량과 난방 열매 왕로(56)에서 제 2 난방 열매 가열로(60)로 흐르는 난방 열매의 유량의 비율을 조정하는 것이 가능하다. 제 1 난방 열매 가열로(58)는 제 1 열교환기(6)를 통과하고 있다. 제 2 난방 열매 가열로(60)는 제 2 열교환기(12)를 통과하고 있다. 제 1 난방 열매 가열로(58)와 제 2 난방 열매 가열로(60)는 합류하여 난방 열매 복로(62)에 접속하고 있다. 난방 열매 복로(62)를 통하여 가열 장치 (2)에서 난방 회로로 난방 열매가 송출된다.
가열 장치(2)에 있어서, 발전기(4)가 발전을 실행할 때에는, 제 1 순환 펌프 (8)를 구동하여 축열조(16)의 급탕 용수를 제 1 열교환기(6)에 순환시킨다. 축열조 (16)의 하부로부터 저온의 급탕 용수가 제 1 열교환기(6)로 송출되어 가열된다. 제 1 열교환기(6)에서 가열되어 고온으로 된 급탕 용수는 축열조(16)의 상부로 되돌려진다.
발전기(4)가 발전을 실행하고 있는 상태에서, 히트 펌프(10)를 구동할 때에는 제 2 순환 펌프(14)를 구동하여 축열조(16)의 급탕 용수를 제 2 열교환기(12)에도 순환시킨다. 축열조(16)의 하부로부터 저온의 급탕 용수가 제 2 열교환기(12)로 송출되어 가열된다. 제 2 열교환기(12)에서 가열되어 고온으로 된 급탕 용수는 제 1 열교환기(6)에서 가열된 급탕 용수와 혼합된 후, 축열조(16)의 상부로 되돌려진다.
발전기(4)에 있어서는 배열의 회수 효율을 높이기 위해서, 제 1 열교환기(6)의 입구에 있어서의 급탕 용수의 온도와 제 1 열교환기(6)의 출구에 있어서의 급탕 용수의 온도의 차이는 크게 하는 것이 바람직하다. 이에 대해서, 히트 펌프(10)에 있어서는 에너지 효율을 높이기 위해서 제 2 열교환기(12)의 입구에 있어서의 급탕 용수의 온도와 제 2 열교환기(12)의 출구에 있어서의 급탕 용수의 온도의 차이는 작게 하는(예를 들면 1O℃ 정도로 한다) 것이 바람직하다. 제 1 열교환기(6)의 입구에 있어서의 급탕 용수의 온도와 제 2 열교환기(12)의 입구에 있어서의 급탕 용수의 온도는 같기 때문에, 발전기(4)에 있어서 높은 배열 회수 효율을 실현하고, 또한 히트 펌프(10)에 있어서 높은 에너지 효율을 실현할 경우, 제 1 열교환기(6)의 출구에 있어서의 급탕 용수의 온도와 제 2 열교환기(12)의 출구에 있어서의 급탕 용수의 온도는 크게 다른 것이 된다. 이로 인해, 급탕 용수 복로(36)에서 축열조(16)의 상부로 되돌려지는 급탕 용수의 온도는 제 1 열교환기(6)를 흐르는 급탕 용수의 유량과 제 2 열교환기(12)를 흐르는 급탕 용수의 유량의 비율을 조정하는 것에 의해 조정할 수 있다. 본 실시예의 가열 장치(2)에서는 제 1 순환 펌프(8)의 회전수와 제 2 순환 펌프(14)의 회전수를 각각 제어하는 것에 의해, 제 1 열교환기 (6)를 흐르는 급탕 용수의 유량과 제 2 열교환기(12)를 흐르는 급탕 용수의 유량의 비율을 조정할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 축열조(16)의 상부로 되돌려지는 급탕 용수의 온도 관리를 적절하게 실행할 수 있다. 또한, 상기의 예에서는, 제 1 순환 펌프(8)의 회전수와 제 2 순환 펌프(14)의 회전수를 각각 제어하는 것에 의해, 제 1 열교환기(6)를 흐르는 급탕 용수의 유량과 제 2 열교환기(12)를 흐르는 급탕 용수의 유량의 비율을 조정하고 있지만, 예를 들면, 제 1 급탕 용수 가열로(32)와 제 2 급탕 용수 가열로(34)의 분기부 또는 합류부에 삼방 밸브를 설치하고, 상기 삼방 밸브의 개방도를 조정하는 것에 의해, 제 1 열교환기(6)를 흐르는 급탕 용수의 유량과 제 2 열교환기(12)를 흐르는 급탕 용수의 유량의 비율을 조정해도 좋다.
축열조(16)의 상부로 되돌려지는 급탕 용수의 온도는 급탕 설정 온도까지 상승하고 있는 것이 바람직하다. 그러나, 히트 펌프(10)만으로 급탕 용수의 가열을 실행할 경우, 높은 에너지 효율을 우선하면, 급탕 설정 온도까지 급탕 용수를 가열할 수 없을 우려가 있다. 본 실시예의 가열 장치(2)에서는 제 1 열교환기(6)의 출구에 있어서의 급탕 용수의 온도가 높아지도록 발전기(4)를 운전시키는 것에 의해, 제 2 열교환기(12)의 출구에 있어서의 급탕 용수의 온도가 낮은 경우라도, 급탕 설정 온도까지 가열된 급탕 용수를 축열조(16)의 상부로 되돌릴 수 있다. 히트 펌프 (10)를 높은 에너지 효율로 운전시키면서, 축열조(16)에 급탕 설정 온도의 급탕 용수를 저류할 수 있다.
본 실시예의 가열 장치(2)에서는 제 1 열교환기(6)와 제 2 열교환기(12)가 병렬로 접속되어 있다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 제 1 열교환기(6)와 제 2 열교환기(12)를 직렬로 접속하는 경우에 비하여 제 1 열교환기(6)의 입구에 있어서의 급탕 용수의 온도를 낮게 하고, 발전기(4)로부터의 배열 회수 효율을 높일 수 있다.
본 실시예의 가열 장치(2)에서는 발전기(4) 및 히트 펌프(10)에 의해서 가열된 급탕 용수를 축열조(16)에 저류할 수 있다. 이로 인해, 급탕이나 난방에 있어서의 열 수요가 없는 상황에서도, 전력 수요에 대응하여 발전기(4)를 운전시킬 수 있으며, 발전기(4)와 히트 펌프(10)로부터의 열을 축열조(16)에 저류할 수 있다.
본 실시예의 가열 장치(2)에서는 제 1 열교환기(6)와 제 2 열교환기(12)가 3 유체 열교환기로서, 제 1 열교환기(6)에 있어서 발전기(4)로부터의 방열을 난방 열매의 가열에 이용할 수 있으며, 제 2 열교환기(12)에 있어서 히트 펌프(10)로부터의 방열을 난방 열매의 가열에 이용할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 축열조(16)가 고온의 급탕 용수로 채워진 상태(만축 상태)로 된 후도, 발전기 (4)나 히트 펌프(10)로부터 난방 열매로 방열할 수 있기 때문에, 발전기(4)와 히트 펌프(10)의 운전을 계속할 수 있다.
(실시예 2)
도 2는 본 실시예의 가열 장치(72)의 개략의 구성을 나타내고 있다. 이하에서는 실시예 1의 가열 장치(2)와 상위한 점에 대해서만 상세하게 설명한다.
축열조(16)의 하부에는 급탕 용수 왕로(74)가 접속되어 있다. 급탕 용수 왕로(74)는 제 2 열교환기(12)를 통과하고 있다. 급탕 용수 왕로(74)에는 순환 펌프 (76)가 설치되어 있다. 급탕 용수 왕로(74)는 발전기 가열로(78)와 발전기 바이패스로(80)로 분기하고 있다. 발전기 가열로(78)는 제 1 열교환기(6)를 통과하고 있다. 발전기 가열로(78)와 발전기 바이패스로(80)는 합류하여 급탕 용수 복로(84)에 접속하고 있다. 발전기 가열로(78)와 발전기 바이패스로(80)가 합류하는 개소에는 삼방 밸브(82)가 설치되어 있다. 삼방 밸브(82)는 발전기 가열로(78)에서 급탕 용수 복로(84)로 흐르는 열매의 유량과 발전기 바이패스로(80)에서 급탕 용수 복로 (84)로 흐르는 열매의 유량의 비율을 조정하는 것이 가능하다.
난방 열매 왕로(56)는 난방 열매 가열로(86)와 난방 열매 바이패스로(88)로 분기하고 있다. 난방 열매 가열로(86)와 난방 열매 바이패스로(88)로 분기하는 개소에는 삼방 밸브(90)가 설치되어 있다. 삼방 밸브(90)는 난방 열매 왕로(56)에서 난방 열매 가열로(86)로 흐르는 난방 열매의 유량과 난방 열매 왕로(56)에서 난방 열매 바이패스로(88)로 흐르는 난방 열매의 유량의 비율을 조정하는 것이 가능하다. 난방 열매 가열로(86)는 제 2 열교환기(12)와 제 1 열교환기(6)를 차례로 통과하고 있다. 난방 열매 가열로(86)와 난방 열매 바이패스로(88)는 합류하여 난방 열매 복로(62)에 접속하고 있다.
가열 장치(72)에 있어서, 발전기(4)가 발전을 실행할 때에는 삼방 밸브(82)에 있어서 발전기 바이패스로(80)를 전부 폐쇄{발전기 가열로(78)를 전부 개방}한 상태에서 순환 펌프(76)를 구동하여 축열조(16)의 급탕 용수를 제 1 열교환기(6)에 순환시킨다. 축열조(16)의 하부로부터 저온의 급탕 용수가 제 1 열교환기(6)로 송출되어 가열된다. 제 1 열교환기(6)에서 가열되어 고온으로 된 급탕 용수는 축열조 (16)의 상부로 되돌려진다.
발전기(4)가 발전을 실행하고 있는 상태에서 히트 펌프(10)를 구동하면, 축열조(16)의 하부로부터 저온의 급탕 용수가 제 2 열교환기(12)로 송출되어 가열된다. 제 2 열교환기(12)에서 가열되어 고온으로 된 급탕 용수는 재차 제 1 열교환기 (6)에서 가열된 후, 축열조(16)의 상부로 되돌려진다.
본 실시예의 가열 장치(72)에 있어서는, 급탕 용수 복로(84)에서 축열조(16)의 상부로 되돌려지는 급탕 용수의 온도는 발전기 가열로(78)에서 급탕 용수 복로 (84)로 흐르는 급탕 용수의 유량과 발전기 바이패스로(80)에서 급탕 용수 복로(84)로 흐르는 급탕 용수의 유량의 비율에 따라서 변화한다. 발전기 가열로(78)로부터 급탕 용수 복로(84)에는 제 1 열교환기(6)에서 가열된 급탕 용수가 흐른다. 발전기 바이패스로(80)로부터 급탕 용수 복로(84)에는 제 2 열교환기(12)에서 가열된 급탕 용수가 흐른다. 본 실시예의 가열 장치(72)에서는 삼방 밸브(82)의 개방도를 제어하는 것에 의해, 발전기 가열로(78)에서 급탕 용수 복로(84)로 흐르는 급탕 용수의 유량과 발전기 바이패스로(80)에서 급탕 용수 복로(84)로 흐르는 급탕 용수의 유량의 비율을 조정할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 축열조(16)의 상부로 되돌려지는 급탕 용수의 온도 관리를 적절하게 실행할 수 있다.
본 실시예의 가열 장치(72)에 있어서도, 제 1 열교환기(6)의 출구에 있어서의 급탕 용수의 온도가 높아지도록 발전기(4)를 운전시키는 것에 의해, 제 2 열교환기(12)의 출구에 있어서의 급탕 용수의 온도가 낮은 경우라도, 급탕 설정 온도까지 가열된 급탕 용수를 축열조(16)의 상부로 되돌릴 수 있다. 히트 펌프(10)를 높은 에너지 효율로 운전시키면서, 축열조(16)에 급탕 설정 온도의 급탕 용수를 저류할 수 있다.
본 실시예의 가열 장치(72)에서도 발전기(4) 및 히트 펌프(10)에 의해서 가열된 급탕 용수를 축열조(16)에 저류할 수 있다. 이로 인해, 급탕이나 난방에 있어서의 열 수요가 없는 상황에서도 전력 수요에 대응하여 발전기(4)를 운전시킬 수 있어, 발전기(4)와 히트 펌프(10)로부터의 열을 축열조(16)에 저류할 수 있다.
본 실시예의 가열 장치(72)에서도 제 1 열교환기(6)와 제 2 열교환기(12)가 3 유체 열교환기로서, 제 1 열교환기(6)에 있어서 발전기(4)로부터의 방열을 난방 열매의 가열에 이용할 수 있으며, 제 2 열교환기(12)에 있어서 히트 펌프(10)로부터의 방열을 난방 열매의 가열에 이용할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 축열조(16)가 고온의 급탕 용수로 채워진 상태(만축 상태)로 된 후도, 발전기(4)나 히트 펌프(10)로부터 난방 열매로 방열할 수 있기 때문에, 발전기(4)와 히트 펌프(10)의 운전을 계속할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명했지만, 이들은 예시에 지나지 않고, 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 특허청구범위에 기재된 기술에는 이상으로 예시한 구체예를 여러 가지로 변형, 변경한 것이 포함된다.
본 명세서 또는 도면에 설명한 기술 요소는, 단독으로 혹은 각종의 조합에 의해서 기술적 유용성을 발휘하는 것이며, 출원시 청구항 기재의 조합에 한정되는 것은 아니다. 또, 본 명세서 또는 도면에 예시한 기술은 복수 목적을 동시에 달성할 수 있는 것이며, 그 중의 하나의 목적을 달성하는 것 자체로 기술적 유용성을 가지는 것이다.
2: 가열 장치 4: 발전기
6: 제 1 열교환기 8: 제 1 순환 펌프
10: 히트 펌프 12: 제 2 열교환기
14: 제 2 순환 펌프 16: 축열조
18: 혼합 밸브 20: 보조 열원기
22: 바이패스 제어 밸브 24: 삼방 밸브
26: 냉각수 순환로 28: 냉매 순환로
30: 급탕 용수 왕로 32: 제 1 급탕 용수 가열로
34: 제 2급탕 용수 가열로 36: 급탕 용수 복로
38: 급수로 40: 축열조 급수로
42: 축열조 바이패스로 44: 축열조 출수로
46: 제 1 급탕로 48: 보조 열원기 왕로
50: 보조 열원기 바이패스로 52: 보조 열원기 복로
54: 제 2 급탕로 56: 난방 열매 왕로
58: 제 1 난방 열매 가열로 60: 제 2 난방 열매 가열로
62: 난방 열매 복로 72: 가열 장치
74: 급탕 용수 왕로 76: 순환 펌프
78: 발전기 가열로 80: 발전기 바이패스로
82: 삼방 밸브 84: 급탕 용수 복로
86: 난방 열매 가열로 88: 난방 열매 바이패스로
90: 삼방 밸브

Claims (5)

  1. 발전기와,
    발전기의 배열로 제 1 열매를 가열하는 제 1 열교환기와,
    발전기에서 생성된 전력으로 구동하는 히트 펌프와,
    히트 펌프의 방열로 제 1 열매를 가열하는 제 2 열교환기와,
    제 1 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량과 제 2 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량의 비율을 조정하는 수단을 구비하여,
    제 1 열교환기의 하류측의 제 1 열매와 제 2 열교환기의 하류측의 제 1 열매가 합류하도록 하고,
    제 1 열교환기 및 제 2 열교환기에서 가열된 제 1 열매를 저류하는 축열조를 구비하고,
    제 1 열교환기를 발전기의 배열로 제 1 열매와 제 2 열매 중에서 선택되는 하나 이상을 가열하는 3 유체 열교환기로 하여,
    제 2 열교환기가 히트 펌프의 방열로 제 1 열매와 제 2 열매 중에서 선택되는 하나 이상을 가열하도록 하며,
    제 1 열교환기와 제 2 열교환기를 병렬로 연결하고,
    난방 열매 왕로가 제 1 난방 열매 가열로와 제 2 난방 열매 가열로로 분기되도록 하여
    삼방 밸브가 제 1 난방 열매 가열로와 제 2 난방 열매 가열로로 각각 흐르는 난방 열매의 유량의 비를 조정 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 가열장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 발전기와,
    발전기의 배열로 제 1 열매를 가열하는 제 1 열교환기와,
    발전기에서 생성된 전력으로 구동하는 히트 펌프와,
    히트 펌프의 방열로 제 1 열매를 가열하는 제 2 열교환기와,
    제 1 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량과 제 2 열교환기를 흐르는 제 1 열매의 유량의 비율을 조정하는 수단을 구비하여,
    제 1 열교환기의 하류측의 제 1 열매와 제 2 열교환기의 하류측의 제 1 열매가 합류하도록 하고,
    제 1 열교환기 및 제 2 열교환기에서 가열된 제 1 열매를 저류하는 축열조를 구비하고,
    제 1 열교환기를 발전기의 배열로 제 1 열매와 제 2 열매 중에서 선택되는 하나 이상을 가열하는 3 유체 열교환기로 하여,
    제 2 열교환기가 히트 펌프의 방열로 제 1 열매와 제 2 열매 중에서 선택되는 하나 이상을 가열하도록 하며,
    제 1 열교환기와 제 2 열교환기를 직렬로 연결하고,
    제 1 열교환기를 바이패스하는 바이패스로가 제 1 열교환기와 병렬로 접속되며,
    난방 열매 왕로가 제 1 난방 열매 가열로와 제 2 난방 열매 바이패스로로 분기되도록 하여,
    삼방 밸브가 난방 열매 가열로와 난방 열매 바이패스로로 각각 흐르는 난방 열매의 유량의 비를 조정 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 가열장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005076934A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Hitachi Home & Life Solutions Inc 熱回収併用ヒートポンプ給湯機
JP2008185245A (ja) 2007-01-29 2008-08-14 Osaka Gas Co Ltd 圧縮式ヒートポンプ装置、圧縮式ヒートポンプ装置の運転方法、及び、コージェネレーションシステム
JP2013032883A (ja) * 2011-08-02 2013-02-14 Osaka Gas Co Ltd ヒートポンプ給湯システム

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