蓄热装置和具有该蓄热装置的热水生成装置的制造方法

蓄热装置和具有该蓄热装置的热水生成装置的制造方法
【专利摘要】本发明包括：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。
【专利说明】
蓄热装置和具有该蓄热装置的热水生成装置
技术领域
[0001] 本发明设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。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，作为蓄热装置，已知有使用具有不同的烙点的多个潜热蓄热材料，按 照从烙点高的蓄热材料到烙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)。
[0003] 该蓄热装置，在蓄热时，使流体从烙点高的蓄热材料向烙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，即使流体的溫度降低，因为下游侧的蓄热材 料的烙点低，所W也能够将流体溫度与蓄热材料的蓄热溫度之差保持为规定溫度差。其结 果，能够使蓄热装置的蓄热量增大。
[0004] 另外，该蓄热装置，在散热时、即热利用时，使流体从烙点低的蓄热材料向烙点高 的蓄热材料流动，生成规定溫度的流体。因此，在蓄热材料的内部，流体从蓄热材料吸热，即 使流体的溫度上升，因为下游侧的蓄热材料的烙点高，所W也能够将流体溫度与蓄热材料 的蓄热溫度之差保持为一定。其结果，能够使流体的吸热量增大。
[0005] 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W外还具 有热累热源的热水生成装置(例如，参照专利文献2)。
[0006] 该热水生成装置，在蓄热时，使由热累热源加热后的热介质，依次流经高溫蓄热材 料、低溫蓄热材料，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溫 蓄热材料、高溫蓄热材料，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。
[0007] 现有技术文献 [000引专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开昭58-33097号公报
[0010] 专利文献2:日本特许第3903804号公报

【发明内容】

[0011] 发明要解决的课题
[0012] 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溫度的控制没有 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 出的热介质的溫度上升。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 质的溫度上升。因此，具有无法充分利用流入到潜热蓄热材料的高溫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。
[0013] 本发明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。
[0014] 用于解决课题的方法
[0015] 为了解决上述现有技术的技术问题，本发明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 热溫度，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溫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。
[0016] 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。
[0017]发明效果
[0018] 根据本发明，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】
[0019] 图1是具有本发明的实施方式1的蓄热装置的热水生成装置的概略结构图。
[0020] 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溫度变化的图表。 [0021 ]图3是该蓄热装置的蓄热运转模式的控制流程图。
[0022] 图4是具有本发明的实施方式2的蓄热装置的热水生成装置的概略结构图。
[0023] 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 的溫度分布的图表。
【具体实施方式】
[0024] 本发明的第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溫度，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溫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。
[0025] 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W能够将从蓄热单元流出、并再次流入加热单元的热介质的溫度维持得低。 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。
[0026] 此外，控制装置，在蓄热运转模式中，可W在蓄热单元的蓄热量超过规定量的情况 下，使加热溫度降低。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 元流出的热介质的溫度等决定。另外，控制装置，可W在从蓄热单元流出的热介质的溫度相 对高的情况下，使加热溫度降低。另外，控制装置，可W在从蓄热单元流出的热介质的溫度 达到规定溫度W上的情况下，使加热溫度降低。如W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溫度 上升，使加热溫度降低。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。
[0027] 本发明的第2方面的特征在于，特别是在本发明的第1方面中，上述蓄热单元具有 烙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，从高烙点的上述潜热蓄热材料到低烙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 热溫度成为比作为蓄热对象的上述潜热蓄热材料的烙点中最高的第1烙点高的溫度，当判 定为是上述蓄热状态时，使上述加热单元的能力降低，使得上述加热溫度不会成为上述第1 烙点W下。
[0028] 由此，能够将从蓄热单元流出的热介质的出口溫度抑制得低，因此，返回到加热单 元的热介质的溫度也降低，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。
[0029] 本发明的第3方面的特征在于，特别是在本发明的第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。
[0030] 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溫度差小的情况下，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溫度保持得低。其 结果，流入到加热单元的热介质的溫度(返回溫度)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。
[0031] 本发明的第4方面的特征在于，特别是在本发明的第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 热源侧热交换器由制冷剂配管连接成环状而得到的热累装置。
[0032] 由此，制冷剂的热介质热交换器(散热器)的入口与出口之间的洽差变大，因此，能 够将热累的能量效率维持得高。
[0033] 本发明的第5方面的特征在于，具有特别是本发明的第1至第4方面中的任一方面 的蓄热装置，上述控制装置执行利用在上述蓄热装置中蓄积的热对上述热介质进行加热， 将加热后的上述热介质供给至热利用终端的加热运转模式。
[0034] 由此，能够提供节能性优异的蓄热装置。
[0035] 下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明并不受本实施方式 限定。
[0036] (实施方式1)
[0037] 图1是本实施方式的蓄热装置50和具有该蓄热装置50的热水生成装置100的结构 图。该蓄热装置50包括:作为热介质的水进行循环的热介质回路4;和对热介质进行加热的 加热单元8。另外，在热介质回路4,设置有具有潜热蓄热材料1的蓄热单元2。通过蓄热单元2 与热介质进行热交换，进行向蓄热单元2的蓄热。蓄热装置50利用由加热单元8加热而在热 介质回路4中流动的热介质，进行向潜热蓄热材料1的蓄热。
[0038] 热介质回路4连接有供水配管12。供水配管12向热介质回路4供给热介质。热水生 成装置100进行利用潜热蓄热材料1所具有的热对从供水配管12供给的热介质进行加热的 加热运转模式。
[0039] 热水生成装置100能够利用加热单元8和/或蓄热单元2,对从与热介质回路4连接 的供水配管12供给的水进行加热来生成热水。由加热单元8加热后的热水，能够用于向蓄热 单元2的蓄热。另外，由加热单元8和/或蓄热单元巧日热后的热水，从与热介质回路4连接的 供热水配管13,供给至水龙头、浴缸、供暖终端等热利用终端。
[0040] 本实施方式中的加热单元8为压缩机7、热介质热交换器(散热器)3、减压单元(膨 胀阀）5和热源侧热交换器(蒸发器)6依次由制冷剂配管连接成环状而构成的热累装置。热 介质热交换器3包括:制冷剂流动的制冷剂流路(未图示)和热介质流动的热介质流路(未图 示）。在热介质热交换器3中，在制冷剂流路中流动的制冷剂与在热介质流路中流动的热介 质进行热交换。热源侧热交换器6作为蒸发器发挥作用。在本实施方式中，热源侧热交换器6 是在热累装置中流动的制冷剂与空气进行热交换的空气热交换器。另外，加热单元8具有用 于向热源侧热交换器6送风的风扇(未图示）。作为制冷剂，可W使用二氧化碳或HFC制冷剂。
[0041] 此外，作为加热单元8,只要具有对热介质进行加热的功能即可，并不限于热累装 置。加热单元8例如能够使用燃烧机或电加热器。
[0042] 热介质回路4通过蓄热单元2、热介质热交换器3、作为输送单元的累9和流量调节 单元(第1流量调节单元10、第2流量调节单元11)利用水配管（加热配管14、蓄热配管15)连 接成环状而构成。第1流量调节单元(第1流量调节阀）1〇将加热配管14的一端与蓄热配管15 的一端连接。第2流量调节单元(第2流量调节阀）11将加热配管14的另一端与蓄热配管15的 另一端连接。供水配管12与第1流量调节单元(第1流量调节阀）10连接。供热水配管13与第2 流量调节单元(第2流量调节阀）11连接。热介质热交换器3配设在加热配管14,蓄热单元2配 设在蓄热配管15。
[0043] 供水配管12的一端与自来水管连接，水从自来水管流入。供水配管12的另一端与 第1流量调节单元(第1流量调节阀）1〇连接。供热水配管13的一端与热利用终端连接，向热 利用终端供给热水。热利用终端为浴缸或水龙头等供热水终端、或地暖板等供暖终端。供热 水配管13的另一端与第2流量调节单元(第2流量调节阀）11连接。
[0044] 由此，在供水配管12与供热水配管13之间，热介质热交换器3与蓄热单元2并列(并 联)配置。另外，加热配管14与蓄热配管15由流量调节单元(第1流量调节单元10、第2流量调 节单元11)连接成环状，因此，热介质回路4作为蓄热回路发挥作用。作为输送单元的累9使 热介质循环。优选累9设置于蓄热回路中的、第1流量调节单元10与热介质热交换器3之间的 加热配管14。
[0045] 第1流量调节单元10对供水配管12、加热配管14和蓄热配管15中流动的水的流量 进行调节。另外，第2流量调节阀11对加热配管14、蓄热配管15和供热水配管13中流动的水 的流量进行调节。
[0046] 蓄热单元2具有潜热蓄热材料1和热介质流动的热介质流路，热介质与潜热蓄热材 料1进行热交换。在加热运转模式中，利用蓄热单元2保有的热量对热介质进行加热，在蓄热 运转模式中，利用被加热的热介质在蓄热单元2中蓄热。
[0047] 本实施方式的蓄热单元2具有潜热蓄热材料1。作为潜热蓄热材料1，例如，能够使 用硫代硫酸钢5水合物、醋酸钢3水合物、硫酸钢10水合物、硫酸钢η水合物(其中，η为整数， 且η>10)。此外，硫代硫酸钢5水合物的烙点为48 °C，醋酸钢3水合物的烙点为58°C，硫酸钢 10水合物的烙点为32Γ。此外，在使用将热水供给到热利用终端的热水生成装置100的情况 下，作为潜热蓄热材料1优选使用醋酸钢3水合物。
[0048] 接着，对热水生成装置100的动作进行说明。该热水生成装置100能够执行利用加 热单元8对水进行加热生成热水，利用生成的热水在蓄热单元2中蓄热的蓄热运转模式。另 夕h该热水生成装置100能够执行对热介质进行加热生成热水的多个加热运转模式。多个加 热运转模式包括：由蓄热单元15对水进行加热的第1加热运转模式;和使用加热单元8和蓄 热单元15两者对水进行加热的第2加热运转模式。各运转模式的控制由控制装置25进行。
[0049] 在蓄热配管15,在蓄热单元2的两侧分别设置有至少1个溫度检测单元(第1溫度检 巧峰元20、第2溫度检测单元21)。溫度检测单元(第1溫度检测单元20、第2溫度检测单元21) 检测在蓄热配管15中流动的热介质的溫度。第1溫度检测单元20设置于蓄热单元2与第1流 量调节单元10之间的蓄热配管15,第2溫度检测单元21设置于蓄热单元2与第2流量调节单 元11之间的蓄热配管15。第1溫度检测单元20,在蓄热运转模式中，检测流入到蓄热单元2的 热介质的溫度(入口溫度），在加热运转模式中，检测从蓄热单元2流出的热介质的溫度（出 口溫度）。另一方面，第2溫度检测单元21，在蓄热运转模式中，检测从蓄热单元2流出的热介 质的溫度（出口溫度），在加热运转模式中，检测流入到蓄热单元2的热介质的溫度(入口溫 度）。另外，在蓄热配管15,设置有对蓄热配管15的热介质的流量进行检测的流量检测单元 22。在本实施方式中，流量检测单元22设置于设置有第2溫度检测单元21的一侧的蓄热配管 15,即设置于在蓄热运转模式中与潜热蓄热材料1热交换后的热介质流动的一侧的蓄热配 管15。
[0050] 控制装置25根据由第1溫度检测单元20、第2溫度检测单元21和流量检测单元22检 测出的溫度和流量，进行加热单元8的能力、基于加热单元8的热介质的加热溫度、基于累9 的热介质的流量的控制等。
[0051] 在蓄热运转模式中，控制装置25控制累9、第1流量调节阀10和第2流量调节阀11， 使得水沿着图1的虚线箭头的方向流动。由此，水在加热配管14与蓄热配管15连接成环状而 形成的蓄热回路中循环。
[0052] 另外，在蓄热运转模式中，控制装置25控制压缩机7、减压单元5和风扇，向热介质 热交换器3供给高溫高压的制冷剂。
[0053] 在热介质热交换器3中与高溫高压的制冷剂热交换而生成的高溫的热介质（高溫 水）、即被加热至规定的加热溫度的高溫的热介质（高溫水），在加热配管14中流动，通过第2 流量调节阀11流入到蓄热配管15。在蓄热配管15中流动的热水，在蓄热单元2中与潜热蓄热 材料1进行热交换。由此，在潜热蓄热材料1中蓄热。对潜热蓄热材料1散热而溫度降低的热 介质(水），通过第1流量调节阀10流入到加热配管14,由热介质热交换器3再次加热。反复进 行W上那样的动作，热介质在蓄热回路中循环，由此进行向蓄热单元2的蓄热。
[0054] 对使用在蓄热单元2中蓄积的热对水进行加热，生成热水的第1加热运转模式进行 说明。
[0055] 在第1加热运转模式中，控制装置25控制第1流量调节阀10和第2流量调节阀11，使 得水沿着图1的实线箭头的方向流动。由此，从供水配管12供给的水，通过第1流量调节阀10 流入到蓄热配管15,通过第2流量调节阀11流入到供热水配管13。在蓄热配管15中流动的 水，在蓄热单元2中与潜热蓄热材料1热交换而被加热。在蓄热单元2中被加热而生成的热 水，通过第2流量调节阀11流向供热水配管13,供给到热利用终端。
[0056] 对使用加热单元8和蓄热单元15两者对水进行加热，生成热水的第2加热运转模式 进行说明。
[0057] 在第巧日热运转模式中，控制装置25控制第1流量调节阀10和第2流量调节阀，使得 水沿着图1的点划线箭头的方向流动。此时，可W使累9动作。由此，从供水配管12供给的水， 由第1流量调节单元10分支到加热配管14和蓄热配管15两者。在加热配管14中流动的水由 加热单元8加热，在蓄热配管15中流动的水由蓄热单元巧日热。在加热单元8中生成的热水和 在蓄热单元2中生成的热水，在第2流量调节单元11混合，流入到供热水配管13。
[0058] 接着，使用图2和图3,对蓄热运转模式中的潜热蓄热材料1的溫度变化(相变)和与 潜热蓄热材料1的蓄热状态相应的蓄热运转模式的控制进行说明。
[0059] 在蓄热运转模式中，使流入到蓄热单元2的热介质的溫度(入口溫度)比蓄热单元2 中内置的潜热蓄热材料1的烙点高规定溫度。
[0060] 首先，使用图2对蓄热运转模式中的潜热蓄热材料1的溫度变化(相变)和其溫度分 布进行说明。图2(a)是表示蓄热运转模式中的潜热蓄热材料1的溫度变化(相变）的时间经 过的图。如图2(a)所示，潜热蓄热材料1的内部的溫度如图2(a)的（1)~（5)那样变化。图2 (b)是表示进行蓄热运转模式时的从蓄热单元2流出的热介质的溫度（出口溫度）的变化的 图。
[0061] 在蓄热运转模式开始时，潜热蓄热材料1在比烙点低的溫度成为均匀的状态（图2 (a)的（1))。当由加热单元8加热后的高溫的热介质流入到蓄热单元2时，潜热蓄热材料1的 最上游在显热区域进行热交换的同时被蓄热，溫度上升（图2(a)的（2))。之后，从潜热蓄热 材料1的上游侧到达烙点，进行潜热区域的热交换，被蓄热（图2(a)的(3))。
[0062] 当潜热蓄热材料1中在潜热区域进行热交换的区域增大时，存在W下情况:在潜热 蓄热材料1的下游侧的部分进行潜热区域的热交换之前，成为上游侧的部分的溫度比烙点 高的状态，开始显热区域的热交换（图2(a)的(4))。之后，潜热蓄热材料1的全部区域的溫度 达到烙点W上，潜热区域的蓄热完成，潜热蓄热材料1进入显热区域，溫度上升，逐渐接近热 介质的入口溫度（图2(a)的（5))。此外，也存在不经过图2(a)的（4)的过程，潜热蓄热材料1 整体成为潜热区域之后，成为上游侧的部分的溫度比烙点高的显热区域的情况。
[0063] 此时，蓄热单元2的热介质的出口溫度，如图2(b)所示，随着向潜热蓄热材料1的蓄 热量增大而逐渐上升。在此，从蓄热单元2流出的热介质的出口溫度，在潜热蓄热材料1位于 显热区域的情况下（图2(a)的（1)~(3)、（4)~(5))上升幅度大，在潜热蓄热材料1位于潜热 区域的情况下（图2(a)的（3)~(4))上升幅度小。此外，在潜热蓄热材料1位于潜热区域的情 况下（图2(a)的(3)~(4))，成为大致一定的溫度。
[0064] 潜热蓄热材料1的潜热比热与显热比热相比非常大，通过利用该潜热比热能够进 行高密度的蓄热，在潜热蓄热材料1的溫度超过烙点后，不优选使潜热蓄热材料1溫度上升。 因此，在本实施方式中，控制装置25,在蓄热运转模式中，设置根据潜热蓄热材料1的蓄热状 态，使流入到蓄热单元2的热介质的溫度（由加热单元8加热的热介质的加热溫度)降低的期 间。即，在潜热蓄热材料1的上游侧的溫度达到烙点W上的情况下、或者比烙点高的情况下， 使流入到蓄热单元2的热介质的溫度降低，由此，能够得到抑制如图2(a)的(4)(5)所示的蓄 热单元2的上游侧部分的溫度上升，有效利用热介质具有的热量的蓄热运转模式。另外，也 能够抑制蓄热单元2的热介质的出口溫度的上升。
[0065] 此外，控制装置25,在蓄热运转模式中，在潜热蓄热材料1的蓄热量超过规定量的 情况下，可W设置使加热溫度降低的期间。向潜热蓄热材料1的蓄热量，能够根据蓄热运转 模式的经过时间（从蓄热运转开始起的时间）、或从蓄热单元2流出的热介质的溫度等计算、 估测。另外，控制装置25,在从蓄热单元2流出的热介质的溫度相对高的情况下，即在流入到 蓄热单元2的热介质的溫度与从蓄热单元2流出的热介质的溫度之差大于设定值的情况下， 可W设置使加热溫度降低的期间。另外，控制装置25,在从蓄热单元2流出的热介质的溫度 达到规定溫度W上的情况下，可W设置使加热溫度降低的期间。如W上所述，对应于向潜热 蓄热材料1的蓄热、潜热蓄热材料1从热介质的吸热量减少，设置使加热溫度降低的期间，由 此，能够得到有效利用热介质具有的热量的蓄热运转模式。
[0066] 另外，因为能够抑制蓄热单元2的热介质的出口溫度的上升，所W能够将流入到加 热单元8的热介质的溫度也维持得低。因此，能够实现热累装置的加热效率提高、节能性优 异的蓄热装置50和具有该蓄热装置50的热水生成装置100。
[0067] 在此，在蓄热运转模式中，使流入到蓄热单元2的热介质的溫度（由加热单元8加热 的热介质的加热溫度)降低是指，在蓄热单元2中，热介质与潜热蓄热材料1的溫度差变小。 因此，从热介质向潜热蓄热材料1的散热量变小。因此，在使流入到蓄热单元2的热介质的溫 度降低的情况下，优选利用累9使热介质的流量降低。由此，流速降低，热介质与潜热蓄热材 料1接触的时间变长，因此，能够使热介质与潜热蓄热材料1热交换量增大。另外，由此，能够 将蓄热单元2的热介质的出口溫度维持得更低。
[0068] 接着，使用图3对蓄热运转模式的控制流程进行说明。控制装置25开始加热单元8 和累9的运转，使蓄热运转模式启动(S1)。
[0069] 对初始动作运转进行说明。
[0070] 在初始动作运转中，在加热单元8的制冷循环的状态稳定之前得不到充分的加热 能力。因此，在制冷循环的状态稳定之前，优选使热介质的流量为比后述的稳定动作运转时 少的最低的流量(初始流量）。接着，判断由流量检测单元22检测出的流量是否为比初始流 量大的规定流量F1(S2)。在检测流量与规定流量不同、即检测流量小于规定流量的情况下 (在S2中为"否"），进入S3。在检测流量为规定流量W上的情况下（在S2中为"是"），进入S5。 此外，在蓄热运转模式刚开始后，为初始流量，因此，检测流量比规定流量F1小。
[0071] 在S2中的检测流量小于规定流量的情况下，接着，由第1溫度检测单元20检测流入 到蓄热单元2的热介质的入口溫度，将规定溫度T1与入口溫度进行比较(S3)，W判定是否可 W结束初始运转。如果为规定溫度T1W上(在S3中为"是"），则使热介质的流量增大(S4)。另 一方面，如果小于规定溫度T1(在S3中为"否"），则继续进行初始动作运转。持续进行W上的 动作，直至由流量检测单元22检测出的热介质的流量成为规定流量。此外，初始动作不一定 需要按照与此相同的顺序进行，另外，也可w不经过初始动作，而开始后述的稳定动作运 转。
[0072] 对稳定动作运转进行说明。
[0073] 当流量检测单元22检测出的检测流量达到规定流量W上时(在S2中为"是"），进入 稳定动作运转。在稳定动作运转中，控制装置25控制加热单元8和累9(S5)，使得由加热单元 8加热的热介质的溫度、即流入到蓄热单元2的热介质的入口溫度成为比潜热蓄热材料1的 烙点T3高规定溫度(例如10~20°C)的溫度Tg。即，规定溫度Tg为在蓄热运转模式中，由加热 单元8加热的热介质的目标溫度(加热溫度）。此时，在加热单元8为热累装置的情况下，减压 单元5、压缩机7和风扇(未图示)等，由控制装置25根据外部空气溫度等条件适当控制。
[0074] 接着，控制装置25,在由第2溫度检测单元21检测出的热介质的出口溫度达到用于 结束蓄热运转的规定溫度Te时（在S6中为"是"），将加热单元8和累9停止，将蓄热运转模式 结束。另一方面，在由第2溫度检测单元21检测出的热介质的出口溫度小于用于结束蓄热运 转的规定溫度化的情况下化S6中为巧"），进入S7, W判别是否需要与潜热蓄热材料1的蓄 热状态相应的结束动作。
[0075] 在S7中，进行由第2溫度检测单元21检测出的热介质的出口溫度是否为规定溫度 T2W上的判定（S7)。规定溫度T2为比规定溫度T1高的溫度、并且为比规定溫度Te低规定溫 度(例如10°C)的溫度。规定溫度T2是用于判断是否使流入到蓄热单元2的热介质的溫度降 低的溫度。在由第2溫度检测单元21检测出的热介质的出口溫度小于规定溫度T2的情况下 (在S7中为巧"），返回到S6。在此期间，向潜热蓄热材料1的蓄热进行。
[0076] 在由第2溫度检测单元21检测出的热介质的出口溫度为规定溫度T2W上的情况下 (在S7中为"是"），向潜热蓄热材料1的蓄热进行，判断为已成为适合于使蓄热单元2的热介 质的入口溫度降低的状态，进入S8。在S8中，将由第1溫度检测单元20检测出的溫度与比潜 热蓄热材料1的烙点T3高规定溫度(例如5 °C)的溫度T4进行比较。在此，优选规定溫度T4为 比规定溫度Tg低的溫度。
[0077] 在由第1溫度检测单元20检测出的溫度为规定溫度T4W上的情况下（在S8中为 "是"），接着，对加热单元8的加热能力是否大于规定加热能力进行判定(S9)。另一方面，在 由第1溫度检测单元20检测出的溫度小于规定溫度T4的情况下(在S8中为"否"），进入S11。 在此，规定加热能力优选比加热单元8能够实现的最低的加热能力高规定能力。
[0078] 如果加热单元8的加热能力为规定加热能力W上(在S9中为"是"），则使加热单元8 加热能力减少(S10)。在此，在加热单元8为燃烧机的情况下，使燃料供给减小。在加热单元8 为电加热器的情况下，使对电加热器的供给电力减小。在加热单元8为热累装置的情况下， 使压缩机7的排出溫度降低并且/或者使制冷剂循环量减少，由此，能够使加热能力减小，使 蓄热单元2的入口溫度下降。
[0079] 此外，作为S9和S10的代替，可W通过使由累9输送的热介质的输送量(在蓄热回路 中流动的热介质的流量)增大，来使蓄热单元2的热介质的入口溫度下降。另外，也可W通过 降低加热能力和增大热介质的输送量运两者，来使蓄热单元2的热介质的入口溫度下降。
[0080] 由此，能够得到如图2(a)的(4)和(5)所示的、抑制蓄热单元2的上游侧部分的溫度 上升、有效利用热介质具有的热量的蓄热运转模式。另外，也能够抑制蓄热单元2的热介质 的出口溫度的上升。
[0081] 在S8中第1溫度检测单元20的检测溫度小于Τ4的情况下、或在S9中加热能力小于 规定加热能力的情况下，进入S11。在S11中，判断流量检测单元22的检测流量是否为规定流 量F 2 W上。在此，规定流量F 2比由累9能够实现的最低的流量高规定流量。如果检测流量小 于规定流量F2(在S11中为"否"），则返回到S6。另一方面，如果检测流量为规定流量F2W上 (在S11中为"是"），则进入S12,利用累9使热介质的流量降低。在使流量降低之后，进入S6。
[0082] 由此，能够将蓄热单元2的热介质的出口溫度维持得更低。因此，能够将流入到加 热单元8的热介质的溫度维持得低，使加热单元8的传热效率提高，高效率地实现蓄热运转 模式。其结果，能够实现节能性优异的蓄热装置50和热水生成装置100。
[0083] 通过W上的控制流程，进行蓄热运转模式，直至从蓄热单元2流出的热介质的溫度 成为使蓄热运转模式结束的溫度(规定溫度Te)。
[0084] 运样，在从蓄热运转模式的开始到结束的期间，能够抑制蓄热单元2的出口的热介 质的溫度（出口溫度)的上升，由此，流入到加热单元8的热介质的溫度降低。其结果，在作为 加热单元8使用燃烧机的情况下，由燃烧气体利用热对热介质进行加热，因此，热介质的溫 度下降，由此，传热效率变高。另外，在加热单元8为电加热器的情况下，当热介质的溫度降 低时，加热器自身的溫度降低，从加热器主体和支承体向外部的散热损失降低，由此，加热 的效率变高。
[0085] 此外，在本实施方式中，作为结束动作，进行了使流入到蓄热单元2的热介质的溫 度(入口溫度)降低的动作、和使热介质的流量降低的动作，但是，至少进行任一方的动作即 可。由此，即使蓄热运转模式在执行中，也能够抑制从蓄热单元2流出的热介质的溫度（出口 溫度)的上升，能够实现能量效率高的蓄热运转模式。
[0086] 另外，在本实施方式中，使得使流入到蓄热单元2的热介质的溫度(入口溫度)降低 的动作，比使热介质的流量降低的动作更优先地进行，但是，也可W使优先度相反。即，也可 W构筑控制流程，使得在S8中，进行检测流量与规定流量F2的比较，在检测流量 < 规定流量 F2的情况下，执行使流入到蓄热单元2的热介质的溫度(入口溫度)降低的动作。
[0087] (实施方式2)
[0088] 图4是本实施方式的蓄热装置50和热水生成装置100的结构图。在本实施方式中， 对于与实施方式1相同的部位，赋予相同符号，省略详细的说明。
[0089] 本实施方式的蓄热装置50和热水生成装置100具有:作为热介质的水进行循环的 热介质回路4;和对热介质进行加热的加热单元8。另外，在热介质回路4,设置有具有烙点不 同的多个潜热蓄热材料（la、lb、lc)的蓄热单元2。通过蓄热单元2与热介质进行热交换，进 行向蓄热单元2的蓄热和热介质的加热。
[0090] 蓄热单元2具有烙点不同的多个潜热蓄热材料(laab、lc)和热介质流动的热介质 流路，热介质与潜热蓄热材料（la、lb、lc)进行热交换。在加热运转模式中，利用蓄热单元2 保有的热量对热介质进行加热，在蓄热运转模式中，利用被加热的热介质在蓄热单元2中蓄 热。
[0091] 本实施方式的蓄热单元2具有烙点不同的3个潜热蓄热材料(laab、lc)。作为潜热 蓄热材料（la、lb、lc)，例如，能够使用硫代硫酸钢5水合物、醋酸钢3水合物、硫酸钢10水合 物、硫酸钢η水合物(其中，η为整数，且n>10)。此外，硫代硫酸钢5水合物的烙点为48°C，醋 酸钢3水合物的烙点为58 °C，硫酸钢10水合物的烙点为32°C。此外，蓄热单元2只要使用烙点 不同的至少2个潜热蓄热材料构成即可，也可W使用烙点不同的3个W上的潜热蓄热材料构 成。此外，在使用将热水供给到热利用终端的热水生成装置100的情况下，作为潜热蓄热材 料la，优选使用烙点为58°C的醋酸钢3水合物。
[0092] 3个潜热蓄热材料（la、A、lc)，烙点最高的高烙点蓄热材料la配置在第2流量调节 阀11侧，烙点最低的低烙点蓄热材料Ic配置在第1流量调节阀10侧。在高烙点蓄热材料la与 低烙点蓄热材料Ic之间，配置有烙点比高烙点蓄热材料la的烙点低、比低烙点蓄热材料Ic 的烙点高的中烙点蓄热材料lb。即，烙点不同的多个潜热蓄热材料（la、lb、lc)按照烙点高 的蓄热材料到烙点低的蓄热材料的顺序配置。由此，热介质与烙点不同的多个潜热蓄热材 料(1 a、化、1C)按照烙点从高到低的顺序进行热交换。
[0093] 接着，对热水生成装置100的动作进行说明。该热水生成装置100能够执行利用加 热单元8对水进行加热生成热水，利用生成的热水在蓄热单元2中蓄热的蓄热运转模式。另 夕h该热水生成装置100能够执行对热介质进行加热生成热水的多个加热运转模式。多个加 热运转模式包括：由蓄热单元15对水进行加热的第1加热运转模式;和使用加热单元8和蓄 热单元15两者对水进行加热的第2加热运转模式。各运转模式的控制由控制装置25进行。
[0094] 在蓄热运转模式中，控制装置25控制累9、第1流量调节阀10和第2流量调节阀11， 使得水沿着图4的虚线箭头的方向流动。由此，水在加热配管14与蓄热配管15连接成环状而 形成的蓄热回路中循环。
[00M]另外，在蓄热运转模式中，控制装置25控制压缩机7、减压单元5和风扇，向热介质 热交换器3供给高溫高压的制冷剂。
[0096] 在热介质热交换器3中与高溫高压的制冷剂热交换而生成的高溫的热介质（高溫 水）、即被加热至规定的加热溫度的高溫的热介质（高溫水），在加热配管14中流动，通过第2 流量调节阀11流入到蓄热配管15。在蓄热配管15中流动的热水，在蓄热单元2中，依次与高 烙点蓄热材料la、中烙点蓄热材料lb、低烙点蓄热材料Ic进行热交换。由此，在各个潜热蓄 热材料（la、化、Ic)中蓄热。对潜热蓄热材料（la、化、Ic)散热而溫度降低的热介质(水），通 过第1流量调节阀10流入到加热配管14,由热介质热交换器3再次加热。反复进行W上那样 的动作，热介质在蓄热回路中循环，由此，进行向蓄热单元的蓄热。
[0097] 对使用在蓄热单元2中蓄积的热对水进行加热，生成热水的第1加热运转模式进行 说明。
[0098] 在第1加热运转模式中，控制装置25控制第1流量调节阀10和第2流量调节阀11，使 得水沿着图4的实线箭头的方向流动。由此，从供水配管12供给的水，通过第1流量调节阀10 流入到蓄热配管15,通过第2流量调节阀11流入到供热水配管13。在蓄热配管15中流动的 水，在蓄热单元2中，依次与低烙点蓄热材料1C、中烙点蓄热材料化、高烙点蓄热材料la进行 热交换而被加热。在蓄热单元2中被加热而生成的热水，通过第2流量调节阀11流向供热水 配管13,供给到热利用终端。
[0099] 对使用加热单元8和蓄热单元15两者对水进行加热，生成热水的第2加热运转模式 进行说明。
[0100] 在第巧日热运转模式中，控制装置25控制第1流量调节阀10和第2流量调节阀，使得 水沿着图4的点划线箭头的方向流动。此时，可W使累9动作。由此，从供水配管12供给的水， 由第1流量调节单元10分支到加热配管14和蓄热配管15两者。在加热配管14中流动的水由 加热单元8加热，在蓄热配管15中流动的水由蓄热单元巧日热。在加热单元8中生成的热水和 在蓄热单元2中生成的热水，在第2流量设定单元11混合，流入到供热水配管13。
[0101] 在此，多个潜热蓄热材料（la、lb、lc)中的各个潜热蓄热材料构成为，在蓄热运转 模式和第1加热运转模式中，相对于水的流动方向位于上游侧的潜热蓄热材料的相变与下 游侧的潜热蓄热材料的相变相比先结束。
[0102] 目P，在蓄热运转模式中，蓄热单元2的多个潜热蓄热材料(la、lb、lc)中的各个潜热 蓄热材料构成为，烙点低的潜热蓄热材料的相变，与烙点高的潜热蓄热材料的相变同时结 束或在其后结束。另外，在第1加热运转模式和第2加热运转模式中，蓄热单元2的多个潜热 蓄热材料（la、lb、lc)中的各个潜热蓄热材料构成为，烙点高的潜热蓄热材料相变，与烙点 低的潜热蓄热材料的相变同时结束或在其后结束。
[0103] 具体而言，多个潜热蓄热材料（laab、lc)构成为，在蓄热运转模式和第1加热运转 模式中，满足下述的算式1。
[0104] 试1]
[0105]
[0106] 在此，η为在水的流动方向上配置在第η个的潜热蓄热材料，P为潜热蓄热材料的密 度化g/L)，V为潜热蓄热材料的容量化），Δ Η为潜热蓄热材料的每单位重量的潜热化J/kg)， G为水的重量流量化g/h)，Cp为水的比热化J/化g ·Κ))，Τ?为潜热蓄热材料的入口的水溫 (°0，1'〇为潜热蓄热材料的出口的水溫（°(：)。此外，在蓄热单元2中，潜热蓄热材料（1曰、化、 Ic)依次排列配置。因此，第η个潜热蓄热材料的出口溫度Ton与第η+1个潜热蓄热材料的入 口溫度Tin+1相等。
[0107] 潜热蓄热材料的潜热Δ Η与重量PV的积，表示潜热蓄热材料的蓄热容量Q。另外，水 的重量流量G与水的比热CpW及潜热蓄热材料的入口的水的溫度(入口溫度)与出口的水的 溫度（出口溫度）的溫度差Ti-To的积，表示热介质与潜热蓄热材料之间的每单位时间的热 交换量P。此外，热交换量P能够通过潜热蓄热材料与热介质之间的传热面积、潜热蓄热材料 的材料或热介质流路的形状来调节。
[0108] 由W上可知，算式1的左边和右边是蓄热容量Q除W热交换量P而得到的值，表示到 潜热蓄热材料的相变结束为止的时间。通过满足算式1，在蓄热单元2中相邻的2个潜热蓄热 材料，相对于在蓄热单元2中流动的水的流动方向，上游侧的相变先结束。当使构成蓄热单 元2的各个潜热蓄热材料满足算式1的关系时，烙点不同的多个潜热蓄热材料(laab、lc)的 相变，相对于水的流动方向从上游侧起依次结束。由此，能够在有效地使用各潜热蓄热材料 (laab、lc)的蓄热量的同时，执行蓄热运转模式和第1加热运转模式。
[0109] 在此，在相邻的2个潜热蓄热材料中，设烙点高的第1潜热蓄热材料的蓄热容量为 化，设烙点低的第2潜热蓄热材料的蓄热容量为Q1。另外，设蓄热运转模式或第1加热运转模 式中的、第1潜热蓄热材料与水的每单位时间的热交换量设为Ph，设第2潜热蓄热材料与水 的每单位时间的热交换量为P1。在蓄热运转模式中，Qh/Ph《Ql/Pl成立。由此，在本实施方 式的热水生成装置100中，在蓄热运转模式中，低烙点蓄热材料Ic的烙解时间最长。另外，在 第1加热运转模式中，Q1/P1《化/化成立。由此，在本实施方式的热水生成装置100中，在第1 加热运转模式中，高烙点蓄热材料la的凝固时间最长。
[0110] 此外，在使用3个w上的潜热蓄热材料（laab、lc)构成蓄热单元2的情况下，可w W满足下述的算式的方式构成相对于水的流动方向与最下游侧的潜热蓄热材料相比位于 上游侧的潜热蓄热材料。
[0111] 试2]
[0112]
[0113] 在此，Tm为潜热蓄热材料的烙点rC )。即，潜热蓄热材料的潜热Δ Η与重量PV的积 表示潜热蓄热材料的蓄热容量Q。另外，水的重量流量G与水的比热CpW及相邻的2个潜热蓄 热材料的烙点的溫度差的积，表示热介质与潜热蓄热材料之间的每单位时间的热交换量 P'。由W上可知，算式2的左边和右边是蓄热容量Q除W热交换量P'而得到的值，表示到潜热 蓄热材料的相变结束为止的时间。
[0114] 为了满足上述算式1或算式2的条件，本实施方式的蓄热单元2,作为高烙点蓄热材 料1曰，使用烙点58°C的醋酸钢3水合物。另外，作为中烙点蓄热材料化，使用烙点32°C硫酸钢 10水合物。另外，作为低烙点蓄热材料Ic，使用烙点20°C的硫酸钢10水合物与添加剂的混合 物。另外，在将潜热蓄热材料的总体积设为1时，高烙点蓄热材料la、中烙点蓄热材料lb、低 烙点蓄热材料Ic所占的体积比例分别为38vol %、38vol %、24vol %。另外，高烙点蓄热材料 1 a的蓄热容量化为约264kJ/kg，中烙点蓄热材料1 b的蓄热容量卵和低烙点蓄热材料1C的蓄 热容量Qc为约251kJ/kg。
[0115] 图5表示使用上述蓄热单元2进行蓄热运转模式，在蓄热结束后切换为散热运转 (第1加热运转模式)的情况下的溫度变化。此外，蓄热运转模式，将流入到蓄热单元2的高烙 点蓄热材料la的水的入口溫度设为90°C，进行直至从低烙点蓄热材料Ic流出的水的出口溫 度到达60°C，第一加热运转模式，将流入到低烙点蓄热材料Ic的水的入口溫度设为10°C，进 行直至从高烙点蓄热材料la流出的水的溫度到达40°C。另外，将流入到高烙点蓄热材料la 的水的入口溫度设为90°C，在蓄热运转模式结束时使入口溫度降低至80°C。第1加热运转模 式，将流入到低烙点蓄热材料Ic的水的入口溫度设为10°C，进行直至从高烙点蓄热材料la 流出的水的溫度到达40°C。
[0116] 在蓄热运转模式中，显示出如下的溫度变化。
[0117] 首先，在蓄热运转模式时成为最上游侧的高烙点蓄热材料la,随着热水的流入，在 显热蓄热的同时溫度上升，因此，高烙点蓄热材料la的出口溫度也上升。当高烙点蓄热材料 la进入潜热蓄热区域时，溫度不再上升，因此，从高烙点蓄热材料la的上游侧起进入潜热区 域。之后，当高烙点蓄热材料la整体进入潜热蓄热区域时，溫度不再变化，因此，高烙点蓄热 材料la的出口溫度也不上升。此时，如果蓄热高效率地进行，则高烙点蓄热材料la的出口溫 度大致与高烙点蓄热材料la的烙点相同。当蓄热进一步进行时，高烙点蓄热材料la相变结 束(时刻化1)，从潜热蓄热区域进入显热蓄热区域，从上游侧起再次溫度开始上升，随之，高 烙点蓄热材料la的出口溫度也上升。
[0118] 中烙点蓄热材料化也经过与高烙点蓄热材料la同样的过程，但是，流入到中烙点 蓄热材料化的热介质(水)是向高烙点蓄热材料la散热后的水，因此，流入到中烙点蓄热材 料化的热介质的溫度(入口溫度），与高烙点蓄热材料la的出口溫度相应地缓慢上升。因此， 中烙点蓄热材料lb到达潜热区域，是在高烙点蓄热材料la整体到达潜热蓄热区域之后。因 此，在此期间，中烙点蓄热材料lb的显热蓄热区域的溫度上升速度小。之后，中烙点蓄热材 料化进入潜热蓄热区域，出口溫度成为一定。之后，中烙点蓄热材料lb再次进入显热蓄热区 域，溫度逐渐上升，但是，与高烙点蓄热材料la相比，相变结束(时刻化1)的时间晚。
[0119] 低烙点蓄热材料Ic也同样，在中烙点蓄热材料lb进入潜热蓄热区域之后，进入潜 热蓄热区域。另外，低烙点蓄热材料Ic的相变结束(时刻T11)，是在中烙点蓄热材料lb的相 变结束之后。
[0120] 其结果，低烙点蓄热材料Ic侧的出口的热介质（水）的溫度，在潜热区域的蓄热完 成的约90分钟，被保持在低烙点蓄热材料Ic的烙点左右的溫度。之后，当低烙点蓄热材料Ic 的相变结束时，低烙点蓄热材料Ic的出口的热介质（水）的溫度开始上升，低烙点蓄热材料 Ic的出口的热介质的溫度到达6(TC蓄热完成。此外，低烙点蓄热材料Ic的出口溫度达到60 °CW上是因为，即使使累9停止W使热介质回路4内的热介质(水）的循环停止，因为有少许 量的热介质（水)进一步循环，另外，在设置于低烙点蓄热材料Ic的热介质的流路内残存有 热介质，所W热交换也进行。
[0121] 在蓄热过程中，应该能看到W下现象:如果与低烙点蓄热材料Ic相比，中烙点蓄热 材料lb或高烙点蓄热材料la烙解(相变)的时间长，则蓄热单元2的低烙点蓄热材料Ic的出 口溫度从与低烙点蓄热材料Ic的烙点相同的溫度上升之后，在与中烙点蓄热材料化或高烙 点蓄热材料la的烙点相同的溫度，溫度上升梯度变缓。其结果，表明了能够长时间保持蓄热 单元2的低烙点蓄热材料Ic的出口溫度与低烙点蓄热材料Ic的烙点大致相同的状态。
[0122] 由此，如图5所示，高烙点蓄热材料la、中烙点蓄热材料lb、低烙点蓄热材料Ic的相 变结束的时刻依次为时刻化1、化1、Τ11。
[0123] 另一方面，在散热时、即在生成热水的加热运转模式中，与蓄热运转模式相反地， 使热介质依次从低烙点蓄热材料Ic侧流向高烙点蓄热材料la。一般在热水使用时，使与需 要相应的流量的水流通。也就是说，其流量为蓄热时的流量的10倍。
[0124] 此时，首先，低烙点蓄热材料Ic急剧地散热而进入潜热区域。因此，低烙点蓄热材 料Ic的出口溫度急剧地降低。当进入潜热区域时，溫度梯度变小，当相变结束(时刻T12)时， 再次成为显热区域，急剧的溫度降低开始。
[0125] 通过低烙点蓄热材料Ic的散热而被加热的水流入到中烙点蓄热材料Ib，因此，由 中烙点蓄热材料lb的散热引起的溫度降低，与低烙点蓄热材料Ic相比更缓。之后，中烙点蓄 热材料lb比低烙点蓄热材料Ic晚地进入潜热区域。存在低烙点蓄热材料Ic向水的散热，因 此，中烙点蓄热材料化的潜热区域(相变)的结束(时刻Tm2)，比低烙点蓄热材料Ic的潜热区 域(相变)的结束(时刻T12)晚。之后，中烙点蓄热材料化再次成为显热区域而溫度降低。
[0126] 通过低烙点蓄热材料Ic和中烙点蓄热材料lb的散热而被加热的水流入到高烙点 蓄热材料la,因此，高烙点蓄热材料la的溫度降低更加缓慢。因此，高烙点蓄热材料la的潜 热区域(相变)的结束(时刻化2)，比中烙点蓄热材料化的潜热区域(相变)的结束(时刻Tm2) 晚。之后，高烙点蓄热材料la再次成为显热区域而溫度降低。
[0127] 运样，对蓄热单元2的高烙点蓄热材料la的出口溫度，能够长时间将高烙点蓄热材 料la的溫度保持在烙点W上。低烙点蓄热材料Ic的出口的热介质的溫度到达6(TC蓄热完 成。
[0128] 如W上所述，本发明的热水生成装置100构成为，相对于蓄热单元2的水的流动方 向，从上游侧的潜热蓄热材料起依次相变结束。
[0129] 因此，在蓄热运转模式中，多个潜热蓄热材料（la、lb、lc)中烙点最低的潜热蓄热 材料Ic的相变最后结束。由此，在利用热介质保有的热进行蓄热的蓄热运转模式中，能够使 热介质保有的热从高溫区域到低溫区域没有浪费地蓄积在热介质中。其结果，在使用具有 烙点不同的多个潜热蓄热材料(laab、lc)的蓄热单元2的热水生成装置100中，能够高效率 地在蓄热单元2中蓄热。
[0130] 另外，在蓄热运转模式中，能够将从蓄热单元2流出的水的溫度保持得低。因此，能 够将流入到加热单元(热累装置)8的水的溫度保持得低。其结果，能够使热介质热交换器3 中的洽差增大，COP提高。
[0131] 另外，在第1加热运转模式中，多个潜热蓄热材料（laab、lc)中烙点最高的潜热蓄 热材料la的相变最后结束。由此，能够将低烙点的潜热蓄热材料（lb、lc)保有的潜热用尽。 因此，能够高效率地利用蓄热单元2中蓄积的热量。其结果，能够对热利用终端供给直至最 后溫度都高的热水。此外，在第2加热运转模式中，也与第1加热运转模式同样，优选多个潜 热蓄热材料(laab、lc)中烙点最高的潜热蓄热材料la的相变最后结束。
[0132] 此外，在本实施方式中，在蓄热运转模式和第1加热运转模式中，相对于蓄热单元2 的水的流动方向，从上游侧向下游侧去，依次相变结束。但是，只要至少最下游侧的潜热蓄 热材料Ic的相变最后结束即可。因此，在使用烙点不同的3个W上的潜热蓄热材料（la、lb、 Ic)构成蓄热单元2的情况下，只要至少下游侧的2个潜热蓄热材料lb与潜热蓄热材料Ic之 间满足算式1的关系即可。
[0133] 接着，对蓄热运转模式的控制进行说明。此外，对于与实施方式1中的蓄热运转模 式的控制同样的部分，省略说明。
[0134] 本实施方式的蓄热装置50具有烙点不同的多个潜热蓄热材料（laab、lc)。控制装 置25,在蓄热运转模式时，首先，决定作为蓄热对象的潜热蓄热材料。例如，在热水的使用量 相对多的冬季，将多个潜热蓄热材料（laUb、lc)全部决定为蓄热对象，在热水的使用量相 对少的夏季，将烙点低的潜热蓄热材料Ub、lc)决定为蓄热对象。
[0135] 控制装置25,在蓄热运转模式的、特别是稳定动作运转中，将由加热单元8加热的 热介质的目标溫度(加热溫度)Tg设定为，比作为蓄热对象的潜热蓄热材料（la、lb、lc)的烙 点中最高的烙点（第1烙点）高规定溫度（例如10~20°C)的溫度。在此，在将潜热蓄热材料 ab、lc)作为蓄热对象、不将潜热蓄热材料la作为蓄热对象的情况下，目标溫度Tg优选设定 为比潜热蓄热材料la的第1烙点低、且比潜热蓄热材料化的第2烙点高。由此，能够抑制不是 蓄热对象的潜热蓄热材料la在潜热区域进行热交换，另外，能够防止进行不需要的蓄热。
[0136] 另外，控制装置25,在蓄热运转模式中，在根据潜热蓄热材料（laab、lc)的蓄热状 态，使加热溫度降低的情况下，使加热溫度Tg在比第1烙点高的溫度范围内降低。由此，即使 在使用烙点不同的多个潜热蓄热材料（laUb、lc)构成蓄热单元2的情况下，也能够在作为 蓄热对象的潜热蓄热材料中适当地进行蓄热。
[0137] 例如，将中烙点蓄热材料lb和低烙点蓄热材料Ic作为蓄热对象，将热介质加热至 比高烙点蓄热材料la的烙点低、且比中烙点蓄热材料化的烙点高的溫度时，比蓄热对象的 潜热蓄热材料Ub、lc)更靠上游侧的蓄热材料(高烙点蓄热材料la),在进行显热蓄热的同 时溫度上升，成为流入到蓄热单元2的热介质的溫度。此时，热介质的溫度比高烙点蓄热材 料la的烙点低，因此，高烙点蓄热材料la不会成为潜热区域。
[0138] 另一方面，作为蓄热对象的潜热蓄热材料Qb、lc)，与比烙点高的热介质进行热接 触而进行热交换，因此，配置在上游侧的中烙点蓄热材料lb先被蓄热。运样，高烙点蓄热材 料la不到达潜热区域，能够使中烙点蓄热材料lb和低烙点蓄热材料Ic到达潜热区域，进行 蓄热。
[0139] 在该情况下也是，蓄热单元2的热介质的出口溫度缓慢地上升，但是，通过在蓄热 运转模式中，使流入到蓄热单元2的热介质的溫度降低，另外，在蓄热运转模式中，使流入到 蓄热单元2的热介质的流量降低，能够将蓄热单元2的热介质的出口溫度维持得低。其结果， 能够提供实现能量效率高的蓄热、节能性优异的蓄热装置50和热水生成装置100。
[0140] 产业上的可利用性
[0141] 本发明的蓄热装置和具有该蓄热装置的热水生成装置，能够在使用潜热蓄热材料 的蓄热单元中高效率地蓄热，因此，能够作为家庭用或业务用的、供热水装置和热水供暖装 置使用。
[0142] 附图标记说明
[0143] 1 潜热蓄热材料
[0144] la高烙点蓄热材料
[0145] 化中烙点蓄热材料
[0146] Ic低烙点蓄热材料
[0147] 2 蓄热单元
[0148] 3 热介质热交换器(散热器）
[0149] 4 热介质回路
[0150] 5 减压单元(膨胀阀）
[0151] 6 热源侧热交换器(蒸发器）
[0152] 7 压缩机
[0153] 8 加热单元(热累装置）
[0154] 9 输送单元(累）
[01巧]10第1流量调节单元
[0156] 11第2流量调节单元
[0157] 12供水配管
[0158] 13供热水配管
[0159] 14加热配管
[0160] 15蓄热配管
[0161] 20第1溫度检测单元
[0162] 21第2溫度检测单元
[0163] 22流量检测单元
[0164] 25控制装置
[01化]50蓄热装置 [0166] 100热水生成装置
【主权项】
1. 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热蓄热材料进行热交换的方式，在所述蓄热单元中流动， 所述控制装置，在所述蓄热运转模式中， 控制所述加热单元，以使得所述加热温度成为比作为蓄热对象的所述潜热蓄热材料的 熔点中最高的第1熔点高的温度， 当判断为是所述蓄热状态时，使所述加热单元的能力降低，以使得所述加热温度不会 成为所述第1熔点以下。3. 如权利要求1或2所述的蓄热装置，其特征在于： 所述控制装置，在所述蓄热运转模式中， 当判断为是所述蓄热状态时，使流入到所述蓄热单元的所述热介质的流量降低。4. 如权利要求1至3中任一项所述的蓄热装置，其特征在于： 所述加热单元为利用制冷剂配管将压缩机、制冷剂与所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连接成环状而得的热栗装置。5. -种热水生成装置，其特征在于： 具有所述权利要求1至4中任一项所述的蓄热装置， 所述控制装置执行利用在所述蓄热装置中蓄积的热对所述热介质进行加热，将加热后 的所述热介质供给至热利用终端的加热运转模式。
【文档编号】F24D11/02GK105980778SQ201580007429
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年3月5日
【发明人】中山达雄, 安藤智朗
【申请人】松下知识产权经营株式会社