蓄热方法以及蓄热系统的制作方法

文档序号:3805219阅读:926来源:国知局

专利名称::蓄热方法以及蓄热系统的制作方法
技术领域
:本发明涉及蓄热方法以及蓄热系统。
背景技术
:蓄积热能的蓄热技术,一直以来作为节能技术是有效的。另外,近年利用C02热泵(heatpump)或燃料电池热电联产系统(Cogenerationsystem)(以下,称为燃料电池热电联产)的热水供给设备引人注目,为了使这些设备小型化,谋求设置性的提高,人们期待着高密度蓄热技术的开发。大致区分现有的蓄热技术,可分成显热蓄热、潜热蓄热和化学蓄热。在这些蓄热技术中,采用显热蓄热和潜热蓄热时,在实际使用上产生热交换损失等损失,但在放热过程中不需要投入新的热能,因此在理论上在需要时能够取出与蓄热时输入的热量同等的热量。对于显热蓄热和潜热蓄热而言,蓄热性能依赖于作为蓄热材料物性的比热和相变热,作为潜热蓄热材料能够蓄热的热量,为显热与相变热之和。然而,蓄热材料的相变热,一般在低的温度区比在高的温度区要小,因此在低的温度区蓄热密度相对地低。另外,对于潜热蓄热而言,根据所利用的热源的温度来决定相变温度的范围,选择具有这种相变温度的潜热材料。例如,作为用于热水供给设备中的热水贮槽的潜热蓄热材料,为了将80'C~110。C左右的热进行蓄热,可以使用例如非专利文献1所述的氷合物或无机物。另外,专利文献l中还提示了在这样的温度区可作为潜热蓄热材料使用的混合物系的相变化物质。另一方面,化学蓄热是利用可逆的化学反应的反应热的蓄热技术。化学蓄热,根据所利用的化学反应,有吸附系、储氢合金系、有机反应系、无机反应系等。以往的化学蓄热,即使是利用上述的任一种化学反应的场合,也利用了气液反应或气固反应,由于在气体形态下储存时,储存气体的容积极大,因此蓄热密度相当低。为此,将蓄热时生成的气体冷凝或转化成金属氩化物之类的固体化合物来谋求缩小容积,但由此产生的热(生成热):散失到外部气体中。为此,在利用热时,即在放热过程中,为了由液体或固体化合物产生气体,引起与蓄热时相反的反应,必须从外部^x新的热能。所以,当使用以往的化学蓄热系统时,能够蓄积的热能,在原理上为由在蓄热过程中所蓄积的热能减去在放热过程中反应所需要的热能(热损失)而得到的值。专利文献2曾公开了利用了固体的无机无水物与水蒸气反应生成固体的7JC合物的反应的化学蓄热方法,此外,还公开了将由于气体的水蒸气冷凝而产生的生成热(冷凝热)回收到作为蓄热热源的热泵中。然而,即使是这种方法,在放热过程中也重新利用了来自外部的热源。这样,在采用以往的显热蓄热和潜热蓄热时,根据热源的温度来使用的蓄热材料受到限制,存在不能在宽的温度区确保高的蓄热密度的问题,另外,采用以往的化学蓄热时,在放热过程中必须从外部投入热能,因此存在实质上的蓄热量减少的缺点。与此相对,专利文献3和专利文献4中记载了利用7jC合物的脱7K反应,在放热时不需要从外部投入热能的化学蓄热。专利文献3中记载了下述方法通过使水合物(例如氯化钩六7jc合物)转化成无7jc合物(例如氯化钩)进行蓄热,在放热时将无水合物转化成水合物,回收与之相伴的反应生成热。具体地讲,在蓄热过程中通过将蓄热材料容器内的水合物加热使其脱水,转化成无7jc合物,在放热过程中通过向蓄热材料容器内供给水蒸气,将蓄热材料容器内的无7K合物转化成水合物。另外,专利文献4记载了下述方法在蓄热时,例如加热氯化钩六水合盐使其干燥成为氯化钙四7jc合盐,在放热时,使该氯化4丐四水合盐吸收水分而发热的方法。专利文献4中曾提出了在蓄热和放热时,为了缩短蓄热材料的干燥和水分的吸收所需要的时间,将蓄热材料保持在陶瓷布等保持构件中的方案。再者,在本说明书中,在包括蓄热过程和放热过程的热循环中,将能够蓄积的热能(热量)称为"蓄热量",将蓄热材料的每单位体积(或单位重量)的蓄热量称为"蓄热密度"。专利文献1:日本特表2003-507524号爿>报专利文献2:日本特公平7-6708号公报专利文献3:日本特开2004-3832号公才艮专利文献4:日本特开平3-244998号公才艮非专利文献l:日本电气学会杂志,1981年,第101巻,15页
发明内容然而,本申请发明者们研讨的结果发现根据专利文献3所述的蓄热方法,在放热时必须向装有固体的无水合物的蓄热材料容器供给水蒸气、水滴,但存在此时只有蓄热材料容器内的无7K合物的一部分与水反应,在蓄热材料容器的底部仍以未反应状态残留一部分无水合物的问题。因此,不能够充分地回收蓄积在无7jc合物中的热,取出的热量(;改热量)变小。另外,要使蓄热材料容器内的全部无7jc合物与水反应,就必须减薄无水合物的层,因此蓄热材料容器将变为大型,蓄热装置中的实效蓄热密度降低。在此,所谓"实效蓄热密度",是指蓄热装置或蓄热系统的每单位体积的蓄热量(理论值)。此外,该方法在放热时向蓄热材料容器内的无7jc合物(固体)供给水蒸气或水滴,但这样制得的无7jc合物与水的混合物以高的比例含有固体,混合物(蓄热材料)与蓄热材料容器的接触面积小。因此,不能够使上述混合物放出的热高效率地传给蓄热材料容器,因此还存在热取出速度降低的问题。专利文献4所述的蓄热方法中,蓄热状态的蓄热材料(例如氯化4丐四水合盐)被保持在陶瓷布上,因此不能够使全体蓄热材料以短时间均匀地与水反应。然而,为了确保充分的蓄热量而要增大蓄热材料的量时,必须增大陶瓷布的面积。随之蓄热装置的尺寸也增大,因此有可能实效蓄热密度降低。另外,该方法由于在放热时通过热交换板从保持于陶瓷布上的状态的蓄热材料中取出热,因此可以认为蓄热材料与热交换板的热传导效率变低,热取出速度降低。本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,在利用水合物的蓄热方法中,不降低蓄热系统的实效蓄热密度,在使取出的热量增加的同时也提高热取出速度。为了解决上述现有的课题,本发明的蓄热方法包括以下工序(A)在蓄热材料容器内准备含有具有100。C以下的相变温度的7jc合物的第i组合物的工序,所述水合物为作为固相的无机盐的n7jc合物(n:7JC合数);(B)通过将第1组合物加热到高于相变温度的温度,并且从蓄热材料容器中取出第l组合物中所含的水,得到作为固相的上述无机盐的m水合物(m:水合数,m<n)与上述无机盐的水溶液共存的状态的第2组合物的工序;(C)检测到得到了上述第2组合物,就制止从蓄热材料容器中取出水的工序;(D)贮藏第2组合物的工序;以及,(E)通过使第2组合物与水混合,来回收蓄积在第2组合物中的热的至少一部分的工序。根据上述方法,在工序(B)中进行第1组合物的加热和从蓄热材料容器中取出水,因此除了显热和潜热以外,还能够利用基于无机盐的浓度差的化学蓄热来蓄热。另外,在工序(E)中,通过使第2组合物与水混合来进行放热,在放热时不需要投入新的热能。因此,相比于以往的潜热蓄热、化学蓄热能够大幅度地提高蓄热密度。此外,上述方法中,在蓄热材料容器内的组合物变成固相单体状态之前,制止从蓄热材料容器中取出水,得到固液共存状态的第2组合物。因此,在工序(E)的放热时,能够使第2组合物中所含的固体(m7jc合物)均匀地与水反应,因此能够抑制固体的一部分以未反应的状态残留所引起的取出热量的降低。所以不会使蓄热装置大型化并能够增加取出热量。另外,在工序(E)中,在固液共存状态的第2组合物中进一步混合水,因此其混合物含有较多的液体,混合物(蓄热材料)与蓄热材料容器的接触面积增大。因此,能够提高蓄热材料与蓄热材料容器的热传导效率,因此能够提高热利用时的热取出速度。发明效果根据本发明,在利用7K合物的蓄热方法中,放热时可以使第2组合物与水均匀地混合,因此能够增加取出热量,另外,能够提高在第2组合物中混合水而得到的混合物与蓄热材料容器的热传导效率,因此能够提高热取出速度。另外,能够不使蓄热系统的实效蓄热密度降低并增加热取出量,因此能够提供相比于以往更小型的蓄热系统。图l是用于例示本发明第1实施方式中的蓄热和放热过程的概略图。图2是用于例示本发明第2实施方式中的蓄热和放热过程的概略图。图3(a)和(b)是分别表示实施例和比较例的组合物与水的混合实验的结果的模式图。图4是表示通过实施例和比较例的组合物与水的混合实验得到的各水溶液的导电率的测定结果的图。图5是表示硫酸镁中的溶质浓度与蓄热密度的关系的曲线图。图6是表示硫代硫酸钠中的溶质浓度与蓄热密度的关系的曲线图。图7是表示氯化钙中的溶质浓度与蓄热密度的关系的曲线图。图8是表示溴化钙中的溶质浓度与蓄热密度的关系的曲线图。图9是表示硝酸锌中的溶质浓度与蓄热密度的关系的曲线图。图10是用于说明在本发明实施例中使用的蓄热系统的概况的构成图。图ll是表示图IO所示的蓄热系统中的蓄热槽构成的模式截面图。图12是用于说明本发明实施例1的蓄热方法的图,示出了硫酸镁与水的相图。图13是用于说明本发明实施例2的蓄热方法的图,示出了氯化钾与水的相图。图14是用于说明本发明实施例3的蓄热方法的图,示出了硫酸镁与水的相图。图15是用于说明本发明实施例4的蓄热方法的图,示出了硝酸锌与水的相图。附图标记i兌明1蓄热前的第1组合物的温度(室温)T2蓄热状态的第2组合物的温度Tmn水合物的相变温度Tm,第1组合物的液相线温度cl第l组合物的溶质浓度c2第2组合物的溶质浓度A、D、E、H第1组合物B、F第2组合物10、11、14、20、24蓄热过程12、16、22、26放热过程51蓄热槽51a蓄热材料52加热部53外部热源54第l冷凝器55第2冷凝器56水箱57真空泵58泵59阀60水排出路径62水供给路径64传热介质(热媒;heatmedium)165热回收用7JC路径66蓄热材料容器68、69蓄热材料容器内的空间70挡板72通水口80热交换管100蓄热系统具体实施例方式首先,说明本发明的蓄热方法的概要。首先,将含有作为固相的、无机盐的n水合物(n:水合数)的第1组合物收容在蓄热材料容器内。n水合物的相变温度为100'C以下。通过将该第1组合物加热到高于n7JC合物的相变温度的温度,并且从蓄热材料容器中取出含在第1组合物中的水,得到7jC合数比n水合物的小的无机盐的m水合物(m:7jC合数,m<n)与无机盐的水溶液的固液共存状态的第2组合物。此时,通过将无机盐的n水合物加热到相变温度以上,能够将与显热和潜热相当的热量蓄热,通过从蓄热材料容器中取出水,能够将基于溶质浓度之差的热量蓄热。一检测到得到了第2组合物,就制止从蓄热材料容器中取出水。例如,可以检测从蓄热材料容器中取出的水量,在达到预先设定的量的时刻,制止水的取出。接着,贮藏该第2组合物,在热利用时,使第2组合物与液体状态的水混合,使基于溶质浓度的差蓄积的热量放出。此外,通过使混合水之后的组合物的温度降低到n水合物的相变温度以下,能够使蓄积在第2组合物中的与显热和潜热相当的热量方文出。此时,例如流通热回收用的水以4吏其与蓄热材料容器接触,通过在该水与蓄热材料容器之间进行热交换,能够回44:i文热量的一部分。进行热交换后的水,例如在热水供给设备等的热利用装置(unit)中得到利用。在热利用时,优选对蓄热材料容器供给与蓄热时从蓄然材料容器中取出的水同等量的水(反应水)。此时,既可以一次地对蓄热材料容器供给反应水的总量,也可以分多次地供给。在供给反应水的总量,恢复成第1组合物(固液共存状态或液体单体状态)的时刻,使该第l组合物返回到相变温度以下,使反应热和潜显热放出。在一次地供给反应水总量的场合,水合反应结束后可利用显热,因此与水合反应的反应速度无关,能够提高热的取出速度。另外,在分成多次地供给的场合,也先供给一部分的反应水使水渗透到固体(m水合物)中,在这种状态下供给其余量的反应水,因此能够提高水合反应的反应速度,结果也能够提高热的取出速度。再者,在本发明中,在蓄热时通过从蓄热材料容器中取出水,来从无机盐与水的反应系中除去水的一部分。本说明书中,为了将这样的从反应系除去水与水合物的脱水区别开,有时表达为"分离水"。这样,在本发明中,除了使用潜热工艺外,还并用了基于浓度差的化学蓄热工艺。因此,与以往的只利用潜热或化学蓄热的任一方的蓄热方法相比,能够大幅地增大蓄热量,能够实现比包括显热在内的潜热蓄热密度大的蓄热密度。而且,基于浓度差的化学蓄热工艺,与以往的化学蓄热方法不同,在放热时不需要从外部投入热能,因此能够降低以往的化学蓄热方法中的原理上的热损失。另外,根据上述方法,检测到得到了固液共存状态的第2组合物,就制止从蓄热材料容器中取出水,因此能够防止水的分离进一步进行而导致蓄热材料容器内的组合物成为固相。对于固液共存状态的第2组合物而言,m7JC合物(固体)分散在液体中,因此能够与放热时供给到蓄热材料容器内的水均匀地反应。所以,能够抑制未反应的固体的一部分残留在蓄热材料容器的底部所导致的取出热量(放热量)的降低。对于这样的效果,基于本发明者们进行的实验的结果在后面详细地说明。此外,上述方法,在放热时使固液共存状态的第2组合物与水(液体状态)混合,因此该混合物较多地含有液体,能够利用对流来对蓄热材料容器、热交换器高效率地传递热。因此,能够提高热取出速度。本发明中的第1组合物,既可以是室温下含有无机盐的n7jC合物的固体,也可以是含有无机盐的n7jC合物和无机盐的水溶液的固液共存状态。另外,第1组合物和第2組合物,也可以根据需要含有防锈剂、防相分离剂、防过冷剂等添加剂。作为无机盐,必须使用由其m水合物和水生成n水合物的水合反应的反应热为正的物质。另外,优选使用基于浓度差的蓄热密度大的物质,可以使用选自氯化物、溴化物、碘化物、氢氧化物、硝酸化合物、硫酸化合物、硫代硫酸化合物、磷酸化合物、硼酸化合物和醋酸化合物中的至少一种无机盐。在这些无机盐之中,使用硫酸镁、氯化钩和溴化钓时,从蓄热密度、环境适合性和成本的观点考虑有利。作为从蓄热材料容器中取出水的方法,没有特别限定,例如可以采用气化法将气体状态的7jC取出到蓄热材料容器的外部。该场合,优选在相同蓄热装置内对由气化产生的蒸发潜热进行热交换从而回收。第1实施方式以下参照本发明的第1实施方式的蓄热方法。图l是用于说明本实施方式中的蓄热和放热过程的一例的图。图1中,横坐标为组合物浓度,纵坐标为温度,例示了表示无机盐与水的各组成下的相的存在状态的相图。在该例中,作为第1组合物,使用在温度Tl下为固相的n水合物的组合物A(无机盐的浓度cl)。温度Tl例如规定为室温。在蓄热过程中,如箭头10所示,首先若将n水合物的温度由温度Tl加热到大于相变温度Tm的温度T2,则通过n7jC合物的脱水反应而生成固体的m水合物,组合物A成为m水合物与无机盐的水溶液共存的固液共存状态。此后,如箭头ll所示,仍保持蓄热材料的温度T2,从蓄热材料容器中取出水,在检测到取出了规定量的水的时刻,制止水的取出。由此得到无机盐的浓度高于组合物A的组合物B(浓度c2、c2>cl)。得到的组合物B为含有m7jC合物、和无机盐的水溶液的固液共存状态。在放热过程中,如箭头12所示,使温度T2的组合物B与水混合,得到固液共存状态的组合物A后,使组合物A的温度降低到n水合物的相变温度Tm以下的温度Tl,恢复成n7jC合物。与第2组合物混合的水量,优选与蓄热时从蓄热材料容器中取出的水量大致相等。这样,在热利用时,可采用显热和潜热的形式进行放热,因此热取出速度不依赖于m7JC合物与水的反应速度。因此与以往的化学蓄热方法相比,可以提高热取出速度。本实施方式中的能够蓄积的总热量AH,是用于将n水合物从温度Tl升温到n7jc合物的相变温度Tm的显热AHw、在温度Tm下的n7JC合物的熔解潜热AHu、用于将固液共存状态的组合物A从Tm升温到T2的显热△HS2、和通过从组合物A中分离水来提高无机盐的浓度所产生的反应热AHw之和。△H(总蓄热量)=AHS1+AHL1+AHS2+HR1上述的总蓄热量AH,根据蓄热前的组合物A和蓄热状态的组合物B的温度T1、T2以及无机盐的浓度cl、c2而变化。再者,在图1中,以沿着箭头lO和ll的蓄热过程为例进行了说明,但由温度Tl的组合物A得到温度T2的组合物B的路径没有特别限定,例如也可以一边加热组合物A,一边分离水。同样地,放热过程也不限于沿着箭头12的路径。组合物B的蓄热后的温度T2和无机盐的浓度c2适宜地选择以便组合物B可以呈固液共存状态即可,但优选设定在以下的范围。组合物B的温度T2,优选为室温以上,例如为30°C~100°C。但必须选择得高于相变温度Tm。温度T2更优选小于100°C,由此,在基于浓度差的化学蓄热工艺中,能够利用可逆的液体水的分离反应热。另外,在为了加热组合物A而利用C02热泵的场合,使温度T2为卯。C以下(例如为8(TC左右)较有利。这是因为,通过将7]C合反应的反应热作为显热蓄积,能够将蓄热材料容器内的蓄热材料加热到100。C附近,因此与供给热水速度对应的热利用成为可能的缘故。再者,在本实施方式中,使温度T2小于100。C时,在蓄热时必须在小于100。C的温度下从组合物A中除去水。在该场合,通过使用真空泵将蓄热材料容器内减压,在小于100。C的温度下使蓄热材料容器内的组合物A中含有的水沸腾,就能够从蓄热材料容器中取出气体状态的水。优选控制无机盐的浓度c2,使得组合物B中的固体的体积分率为卯体积%以下。如果固体的体积分率为90体积%以下,则组合物B具有流动性(固液共存浆液的流动极限),因此在放热时能够高效率地混合在组合物B中含有的m水合物和水。上述体积分率更优选为78体积%以下,进一步优选为74体积%以下,由此能够更均匀地混合在组合物B中含有的m7jc合物和水,因此,能够进一步增加放热量。另一方面,上述体积分率大于0体积%即可。例如作为无机盐使用氯化钙的场合,组合物B的氯化钙浓度c2,即使是固体析出的浓度,也能够利用溶质浓度差进行蓄热。作为无机盐使用疏酸镁的场合,优选上述体积分率为68体积%以上,由此,能够充分地确保组合物A与组合物B的浓度差(c2-cl),因此能够增加蓄热量。无机盐的n7JC合物的相变温度Tm,在例如作为用于加热组合物A的外部电源使用热泵时,规定为30。C以上、热泵的加热温度以下。作为外部电源使用热泵,以常压的水为传热介质加热组合物A的场合,相变温度Tm规定为小于100°C。再者,如果考虑上述温度T2的优选范围,则优选相变温度Tm小于90。C。另外,将组合物B与水混合时,如果通过混合,组合物的温度大于100°C,则损失气化热,因此在达到100。C之前,制止对蓄热材料容器供给水,也能够减少蓄热量的损失。在该场合,可以在使蓄热材料容器内的混合物的温度降低到规定的温度(例如70。C)以下之后,供给剩余的水的总量或一部分。在图示出的例子中,作为第1组合物使用了室温下为固体(117K合物)的组合物A,但也可以使用在室温下为n7JC合物与水溶液的共存状态的组合物D来代之。这样的组合物D可以通过向n水合物中混合水来调制。使用组合物D的场合的蓄热和放热过程也与上述同样。具体地讲,在蓄热过程中,如箭头14所示,将组合物D的温度从Tl(例如室温)加热到大于n7JC合物的相变温度Tm的温度T2,接着,从组合物D中分离水,得到含有水分子数比n7K合物的少的m水合物和水溶液的固液共存状态的组合物B。在i文热过程中,如箭头16所示,向组合物B中混合水,得到组合物D后,使组合物D的温度降低到温度Tl。使用组合物D的场合的可蓄积的总热量AH也与上述同样,是用于使组合物D从温度Tl升温到n水合物的相变温度Tm的显热AHs3、在温度Tm下的n7JC合物的熔解潜热AH^、用于使固液共存状态的组合物D从Tm升温到T2的显热AHs4、以及通过从组合物D中分离水来提高无机盐浓度所产生的反应热厶Hr2之和。△H(总蓄热量)=AHS3+AHL2+AHS4+AHr2第2实施方式以下参照本发明第2实施方式的蓄热方法。本实施方式,在蓄热过程中第1组合物经由液相单体状态成为第2组合物,在这一点上与前面所述的实施方式不同。即,前面所述的实施方式中,将第1组合物加热到温度T2时就变为固液共存状态,通过从固液共存状态的第l组合物中分离水来得到第2组合物,而本实施方式中,将第1组合物加热到温度T2时就变为水溶液,通过从该水溶液中分离水来得到第2组合物。图2是用于il明本实施方式中的蓄热和放热过程的一例的图。图2中横坐标为组合物浓度,纵坐标为温度,例示了说明无机盐与水的各组成下的相的存在状态的相图。在该例中,作为第1组合物,使用在温度Tl下为固相的n7JC合物的组合物E(无机盐的浓度cl)。温度T1例如为室温。在蓄热过程中,如箭头20所示,首先将n水合物的温度从温度Tl加热到大于相变温度Tm的温度T2。由此,组合物E成为液体单体状态。此后,将组合物E的温度仍保持在T2,从蓄热材料容器中取出水,在检测到取出了规定量的水的时刻,制止水的取出。由此得到无机盐的浓度比组合物E的高的组合物F(浓度c2,c2>cl)。组合物F为含有水合数小于n7K合物的水合数的m水合物、和无机盐的水溶液的固液共存状态。在放热过程中,如箭头22所示,使温度T2的组合物F与水混合形成为液体状态的组合物E后,使组合物E的温度降低到n水合物的相变温度Tm以下的温度Tl,恢复成n水合物。与组合物F混合的水量,优选与蓄热时从蓄热材料容器中取出的水量大致相等。这样,在本实施方式中,在热利用时可以采用显热和潜热的形式进行放热,因此热取出速度不依赖于m水合物与水的反应速度。所以与以往的化学蓄热工艺相比,能够提高热取出速度。本实施方式中,例如,作为组合物E,可以使用以l:6的摩尔比含有氯化钙和水的组合物。该场合下,在蓄热过程中,将氯化钓六水合盐从温度Tl(室温)加热到温度T2,并且从该组合物中分离水,由此可以得到含有氯化钓二7K合盐和氯化钩水溶液的组合物F。将该蓄热过程的反应式表示如下。再者,下述式中的a、b值根据蓄热后的温度T2来变化。CaCl2'6H20(固体)<^aCaCl2/(4.03~4.43)H20(水溶液)+bCaCl22H20(固体)+2H20本实施方式也与前面所述的实施方式同样,能够蓄积下述热量用于将n水合物从温度Tl升温到n7jc合物的相变温度Tm的显热AHss、在温度Tm下的n水合物的熔解潜热AH]L3、用于将液相的组合物E从Tm升温到T2的显热厶Hs6、以及通过从组合物E中分离水来提高无机盐的浓度所产生的反应热AH^。△H(总蓄热量)-△Hss+AHu+AH^+AH^上述的总蓄热量AH,根据蓄热前的组合物E和蓄热状态的组合物F的温度T1、T2和无才几盐的浓度cl、c2而变化。再者,蓄热过程不限于沿着箭头20的路径,只要能够由温度T1的组合物E得到温度T2的组合物F即可。例如,在蓄热过程中,通过一边加热组合物E、一边从蓄热材料容器中取出水,也可以得到组合物F。同样地,放热过程也不限于沿着箭头22的路径,只要能够由温度T2的組合物F恢复成组合物E即可。组合物F中的无机盐的浓度c2和蓄热后的温度T2进行适当选择,使得第2组合物可取得固液共存状态即可,它们的优选范围与在前面所述的实施方式中说明的范围相同。另外,组合物F中的固体的体积分率的优选范围也与前面所述的范围相同。在图示出的例子中,作为第l组合物,使用在室温下为固体(n水合物)的组合物E,但也可以使用在室温下两种水合物共存的组合物代之。或者,也可以使用在室温下为n7jC合物与水溶液的共存状态的组合物H。这样的组合物H可以通过向n水合物中混合水来调制。在使用组合物H的场合的蓄热过程中,如箭头24所示,将组合物H的温度从Tl(例如室温)加热到大于组合物H的液相线温度Tm,的温度T2形成为水溶液,接着,从组合物H中分离7JC,可以得到含有水分子数少于n水合物的水分子数的m7jC合物和水溶液的固液共存状态的组合物F。另外,在^:热过程中,如箭头26所示,向固液共存状态的组合物F中混合水,并且使温度降低到T1。使用组合物H的场合的可蓄积的热量也与上述同样,可以蓄积用于将组合物H从温度Tl升温到n7JC合物的相变温度Tm的显热AHs7、在温度Tm下的n水含物的熔解潜热AHt4、用于将液相的组合物E从Tm升温到T2的显热AHss、和从组合物H中分离水来提高无机盐的浓度所产生的反应热AHiu。△H(总蓄热量)-△HS7+AHL4+AHS8+AHR4如上所述,才艮据本发明的第1和第2实施方式的蓄热方法,尤其是在能够对应于热泵的温度区中,能够得到比潜热蓄热材料更高的蓄热密度,并且,在放热过程中不需要从外部投入能量,因此能够提高实质上的蓄热量。蓄热密度也才艮据第l组合物中所含的无机盐的种类、蓄热前的温度T1以及蓄热后的温度T2的不同而不同,但优选调节第1和第2组合物的组成,使得达到利用水的显热的显热蓄热中的蓄热密度的2倍以上。此外,不仅可以得到这样的高蓄热密度,而且通过使蓄热状态的第2组合物成为固液共存状态,也能够4吏取出热量增加,因此也具有能够^f吏蓄热系统比以往的更小型化的优点。将以往的蓄热系统用于利用了C02热泵、燃料电池热电联产的热7JC供给设备时,存在热水贮槽的小型化困难且设置性差的问题,但如果利用本发明的蓄热方法,则能够实现使用容积小于热水贮槽的蓄热槽来代替热水贮槽的蓄热系统,因此能够提供设置性优异的小型的热水供给设备。第2组合物与水的混合实验在本发明中,在放热时通过使固液共存状态的第2组合物与水混合,可以得到下述效果相比于使固体状态的组合物与水混合的情况,可以更均匀地混合第2组合物中所含的固体(m水合物)和水。本申请发明者们进行了用于确认本发明的上述效果的比较实验,对其方法和结果进行说明。在实验中,作为无机盐使用了氯化钙。作为实施例,制作氯化钙二水合物与氯化钙水溶液的固液共存状态的组合物,作为比较例,制作由氯化钓二水合物构成的固体的组合物,进行了各组合物与水的混合实验。在实施例中,由45.6148的氯化钙无水物和29.569经的水,制作了氯化4丐二水合物的固体与氯化钩的水溶液的固液共存组合物(75.183g)。接着,准备加有14.717g水的烧杯,向该烧杯供给实施例的组合物。其结果如图3(a)模式地表示的那样,得到了目视为均质的溶液31。测定溶液31的导电率,结果为71.5mS/cm。接着,由溶液31的导电率的测定结果,求出溶液31中的氯化钙的质量浓度。溶液31的质量浓度,能够基于图4所示的表示氯化钙的质量浓度与导电率的关系的测定结果求得。其结果,如图4所示,本实验中得到的溶液31的导电率(71.5mS/cm)与氯化钓的质量浓度为48%的水溶液的相当,可知溶液31中的氯化钩的质量浓度为48%。由于该值是接近于烧杯内的氯化钓的实际质量浓度即51%的值,因此,可以确认在实施例中向烧杯供给的氯化钙二水合物的大致总量与水混合,得到了大致均质的氯化4丐水溶液。另一方面,作为比较例的组合物,准备59.382g的氯化钩二7K合物,向加有30.015g水的烧杯中供给该组合物。其结果如图3(b)模式地所示,虽然得到溶液35,但在烧杯的底部存在固体的沉淀物33。测定溶液35的导电率,结果为156.8mS/cm。另外,固体的沉淀物33是氯化《丐二7jC合物。取出沉淀物33进行确认时,与向烧杯供给之前的氯化钾二7jC合物(固体)的粉末相比,可知粒径变大,并且粒子表面变硬。与上述实施例同样地,基于图4所示的氯化钙的质量浓度与导电率的关系,由比较例中的溶液35的导电率的测定结果求出溶液35的氯化钓的质量浓度。其结果导电率156.8mS/cm与氯化钙的质量浓度为34%的水溶液的相当,可知溶液35中的氯化钓的质量浓度为34%。该值相比于烧杯内的氯化钙的实际质量浓度51%极低。可以认为这是由于,只有氯化钾二水合物粉末的表面进行水合,水没有渗透到粉末内部,因此不溶于水仍以固体状态残留的量增多,其结果,溶液35中的氯化钓的浓度变低的缘故。由上述的混合实验证实了当使固液共存状态的第2组合物和水混合时,与使固体状态的水合物和水混合的情况相比,能够大幅度地降低第2组合物中所含的水合物中的、不与7JC反应而作为沉淀物残留的量。所以可知根据本发明,能够抑制由于第2组合物中所含的水合物的一部分不与水反应而残留所导致的取出热量的降低。蓄热材料的研讨本申请发明者们进行了适合用于本发明蓄热方法的蓄热材料(第1组合物)的研讨,对其方法和结果进行说明。首先,对与在室温100。C的范围具有熔点的种种的7jC合物,测定了从该水合物中分离水所产生的反应热。在测定时,将水合物加热到相分离温度以上,在保持该温度的状态下,分离水直到溶质浓度变成2倍,然后,使通过水的分离而得到的组合物与水混合,求出其反应热。将测定结果示于表1。表1所示的种种的7jc合物中具有零或负的反应热的水合物,不能够通过水分离来蓄热,因此不能够作为本发明中的蓄热材料使用。另一方面,具有正的反应热的7jC合物,能够通过水分离来蓄热,因此能够作为本发明中的蓄热材料使用。其中,作为特别优选的蓄热材料,选择反应热的大小某种程度上大一些、腐蚀作用弱、并且危险性少的硫酸镁、硫代硫酸钠,氯化钓、溴化钩和硝酸锌的7JC合物。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>接着,对于上述选择的水合物中所含的无机盐分别求出溶质浓度(无机盐的浓度)与蓄热密度的关系。该项中所说的蓄热密度为从无机盐与水的组合物中分离水直到达到变成固相的浓度的情况下的每单位体积的蓄热量。蓄热量可由无机盐与水的组合物的显热、潜热以及由于水分离而产生的反应热之和表示,但对于显热和潜热,基于文献值算出各溶质浓度下的蓄热量,对于反应热,基于上述测定值算出各溶质浓度下的蓄热量。图5~图9是表示求得上述的各无机盐的溶质浓度与每单位体积的蓄热密度的关系的结果的曲线图。再者,在图5~图9中,为了比^见,使用与曲线图的^t坐标平行的虛线表示只利用了该无机盐的7JC合物的显热以及潜热的情况下的蓄热密度(作为"比较密度,,)。比较密度是将疏酸镁七水合物、硫代硫酸钠五水合物、氯化钙六7JC合物、溴化钩六7jc合物、硝酸锌六水合物的各水合物从15。C加热到90。C而得到的值。因此,如果调节各无机盐的溶质浓度使得可以得到大于由虛线所示的比较密度的蓄热密度,就能够得到比只利用了显热和潜热的蓄热方法还高的蓄热密度,因此是有利的。具体地讲,使用图5所示的硫酸镁与水的组合物作为第1组合物的场合,硫酸镁的浓度优选为36质量%~53质量%。同样地,4吏用图6所示的硫代硫酸钠与水的组合物时,硫代硫酸钠的优选的浓度为52质量%~75质量%,使用图7所示的氯化钙与水的组合物时,氯化钩的优选浓度为47质量%~64质量%,使用图8所示的溴化钾与水的组合物时,溴化钓的优选浓度为58质量%~74质量%,使用图9所示的硝酸锌与水的组合物时,硝酸锌的优选浓度为51质量%~84质量%。另外,关于各无机盐,归纳了可以得到最大的蓄热密度的组合物的特性,示于表2。再者,表2所示的显热是以温度差为75。C算出的值。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>以下,对本发明蓄热方法的实施例具体地进行说明。蓄热系统的构成首先,参照在下述实施例中使用的蓄热系统的构成。图10是用于说明蓄热系统概略的构成图,图11是表示蓄热槽的构成的模式截面如图IO所示,蓄热系统100具备绝热性优异的蓄热槽51、用于加热收容在蓄热槽51中的蓄热材料的加热部52以及外部热源53、用于使蓄热材料加热用的传热介质(例如水)在蓄热槽51与加热部52之间循环的传热介质路径64以及泵58、用于取出由蓄热槽51发生的水蒸气的水排出路径60以及真空泵57、配置在7jc排出路径60上用于将由蓄热槽51发生的水蒸气冷凝成液体状态的水的第1冷凝器54和第2冷凝器55、用于对蓄热槽51的蓄热材料供给水的水供给路径62、设置在7JC供给路径62上的阀59、用于使热回收用的水通过蓄热槽51的内部送到热水供给设备等热利用装置的热回收用7K路径65。水排出路径60与水箱56连接,水箱56上设有没有图示出的、检测水箱56的7jc位的检测器(7jc位传感器)。另外,虽然没有图示,但蓄热系统100具备基于水位传感器的检测结果,通过使真空泵57停止,来制止7jC从蓄热槽51中取出的控制部。蓄热槽51,如图11所示,由多个的蓄热材料容器66构成,这些蓄热材料容器66中分别收容有蓄热材料51a。各蓄热材料容器66中的蓄热材料51a的上部空间,由挡板70分隔成用于对蓄热材料容器内进行减压的空间68和用于供给水的空间69。上述的真空泵57,通过水排出路径60,在空间上与各蓄热材料容器66的空间68相连。另一方面,水供给路径62与空间69相连,由水供给路径62送到空间69的水,通过设在挡板70上的通水口72向蓄热材料51a供给。另外,在蓄热槽51上设有直接与蓄热材料容器66的表面或蓄热材料直接接触的热交换管80。热交换管80分别与流通用于加热蓄热材料51a的传热介质(在此为水)的传热介质路径64以及在热利用时流通用于由蓄热材料51a回收热的水的热回收用7JC路径65连接。通过传热介质路径64从加热部52送往蓄热槽51的水,一边从上部朝向下部通过该热交换管80。一边与蓄热材51进行热交换,并返回到加热部52。从热回收用7JC路径65送往蓄热槽51的热交换用的水(例如热水供给用的水),一边从下侧朝向上侧通过热交换管80,一边与蓄热材料51a进行热交换,并在热利用装置(例如热水供给装置)中,皮利用。在以下的实施例中,作为外部热源53,例如使用C02热泵,在加热部52,作为来自外部热源53的传热介质,使用C02传热^h质(温度110。C)。来自外部热源53的C02传热介质,转移至加热部52,在这里沿着与蓄热材料加热用的传热介质(水)的流动相向的方向流动,由此在C02传热介质与水之间进行热交换。在蓄热时,在加热部52由C02传热介质加热了的蓄热材料加热用的传热介质(水),例如达到90。C的高温,从加热部52通过传热介质路径64流入蓄热槽51的热交换管80中,在这里与收容在蓄热槽51中的蓄热材料51a进行热交换,加热蓄热材料51a。与蓄热材料51a进行热交换后的水,通过传热介质路径64再向加热部12返回,与C02传热介质进行热交换。由蓄热材料51a通过气化而发生的水蒸气,通过水排出路径60被送往第1冷凝器54,在这里以对流与通过蓄热槽51的热交换管80之后的传热介质(水)进行热交换从而被冷凝。然后,被送往第2冷凝器55,通过以对流与C02热泵的C02传热介质进行热交换,再被冷凝,成为液体状态的水。得到的水贮藏在水箱56中。另一方面,在热利用时,打开阀59,由7JC供给路径62对蓄热材料51a供给水,由此在使蓄热材料51a放热的同时,由热回收用水路径65向热交换管80中流通热回收用的水,回收由蓄热材料51a放出的热的一部分。再者,为了缩小水箱56的容积,可以使其为水箱56中暂时蓄积的水一达到一定量就使之排出的构成。该场合下,设置检测蓄热槽51的温度和第1冷凝器54、第2冷凝器55的温度的温度传感器来代替水位传感器,例如以数分钟的间隔检测它们的温度,可以基于其结果来制止从蓄热材料容器66中取出水。它们的温度例如以数分钟间隔检测,具体地,基于由蓄热槽51的温度和第1冷凝器54、第2冷凝器55的温度算出的相对湿度求出水的蒸发速度,进行它的时间积分。由此能够求出从蓄热材料容器66中取出的水量,能够推定蓄热材料51a的溶质浓度。在溶质浓度的推定值达到规定值以上的时刻,通过使真空泵57的运行停止,来制止水的取出,实施例1以下参照附图具体地说明本实施例的蓄热方法。本实施例中,使用以l:7的摩尔比含有硫酸镁和水的7jC合物,使用参照图10和图11进行了说明的蓄热系统来进行蓄热和放热。图12是硫酸镁与水的相图,由箭头90例示了本实施例中的蓄热过程。首先,将作为第1组合物的硫酸镁七水合物收容在蓄热槽51中。硫酸镁七水合物的温度为室温(约15°C)。接着,如箭头90所示,通过由室温的硫酸镁七7K合物91得到约80。C的固液共存状态的第2組合物92来进行蓄热。第2组合物92为硫酸镁一水合盐与硫酸镁水溶液的固液共存状态。对蓄热过程按顺序进行说明。首先,使泵58工作,使作为蓄热材料加热用传热介质的水在蓄热槽51与加热部52之间循环。接着,使C02热泵(外部电源)53工作,在加热部52加热水,将得到的卯。C的高温水从传热介质路径64流入蓄热槽51热交换管80中。在热交换管80中,硫酸镁七7jc合物91与高温水之间进行热交换,由此使硫酸镁七7JC合物91从室温(15°C)升温。在该过程中,收容在蓄热材料容器66中的蓄热材料51a的上部(表面部)变为壁下部(底部)高的温度,因此检测蓄热材料51a下部的温度,当该温度大于作为硫酸镁七水合物的相变温度48。C时,使真空泵57工作,进^f亍蓄热材料容器66的内部空间68的抽真空。蓄热材料容器66的第l组合物91,在48。C以上时由固体的硫酸镁七7jC合物变为固液共存状态,通过对蓄热材料容器66的内部空间68进行抽真空,固液共存状态的第1组合物91中所含有的水成分进行真空气化而蒸发。在蓄热材料51a的表面部,温度接近于卯。C,因此一边在0.6个大气压左右下沸腾一边气化。通过抽真空而气化了的水(水蒸气),通过水排出路径60按顺序依次送到第1冷凝器54、第2冷凝器55。在第1冷凝器54中,水蒸气、与沿着传热介质路径64通过了蓄热槽51的热交换管80之后的约40。C的水以对流方式进行热交换,水蒸气的一部分冷凝。在第2冷凝器55中,残留的水蒸气通过在第2冷凝器55中与外间热源(C02热泵)53的约-10。C的C02传热介质的热交换而被冷却成为水。由这些冷凝器54、55冷凝的水暂时蓄积在水箱56中。这样,在使水蒸气冷凝的同时,在第1冷凝器54中发生的水蒸气的冷凝热,纟皮由蓄热槽51流向加热部52的传热介质(水)回收,在第2冷凝器55中发生的水蒸气的冷凝热被C02热泵53的C02传热介质回收。在检测到水箱56的水位达到了规定值以上的时该停止上述的一系列操作。具体地讲,停止真空泵57的运行后,将真空泵系统的配管(7jc排出路径60)向大气开放,使蓄热材料容器66处于大气压。这样可以得到固液共存状态的第2组合物92。由于蓄热槽51是绝热容器,因此第2组合物92可保温到进行热利用时。在本实施例中,使停止水的取出之后的第2组合物92的组成为硫酸镁83重量份、水17重量份。这是硫酸镁一7jC合物的固体、与硫酸镁42重量份、水58重量份的水溶液的固液共存状态。另外,得到的第2组合物92中的固体的体积分率约为78体积%。在热利用时,虽然没有图示,但由7jc供给路径62对第2组合物92供给室温的反应水(每lkg蓄热材料为0.4kg水),恢复成第1组合物91。此时,第2组合物92中所含的硫酸镁和水产生水合反应进行放热。同时,使热水供给用的水由热回收用水路径65通过蓄热槽51的热效换管80升温到40。C以上。升温了的水被送到热水供给装置等热利用装置。本实施例的蓄热方法中的蓄热密度为653kJ/L,该值较高,是热水贮槽的上部为90'C、下部为15'C而使水蓄热的场合的蓄热密度(313kJ/L)的约2.1倍。再者,也可以作为水箱56使用绝热容器,以高温蓄积从蓄热槽51中取出并冷凝了的水。在该情况下,如果在热利用时将水箱56的高温7jc作为反应水向第2组合物92供给,则除了上述的蓄热密度外,还可以进一步蓄积作为显热的126kJ/L。另外,在该场合下,也可以由C02热泵使水箱56的水达到更高温后,向第2组合物92供给。再者,第1组合物91中的硫酸镁的质量浓度没有特别限定。在本实施例中,使用了在室温下成为固体(七水合物)的组合物,但也可以使用以1:6的摩尔比含有硫酸镁和水的组合物来代之。或者,也可以使用在室温下为含有固体(六7K合物或七水合物)和硫酸镁水溶液的固液共存状态的组合物。同样地,第2组合物92中的硫酸镁的质量浓度也不限于图12所示的浓度(83%),只要适当地选择使得第2组合物92成为固液共存状态即可。例如如果使第1组合物91成为以1:7的摩尔比含有硫酸镁和水的组合物,使蓄热后的第2组合物92的温度为80。C时,则只要第2组合物92中的硫酸镁的质量浓度在高于图12所示的范围93,即高于第1组合物91的浓度,并且低于变成固相的浓度的范围内即可。蓄热后的第2组合物92的温度也不限于80。C,例如可以在高于相变温度、并且为100。C以下的范围适当选择。优选是六7JC合盐的相变温度以上、90。C以下。如果为六水合盐的相变温度以上,则能够提高第2组合物92的溶质浓度,其结果,能够增大第1组合物91和第2组合物92的溶质浓度差,因此能够得到更大的蓄热量。另一方面,如果为9(TC以下,则如上所述,能够将水合反应的反应热作为显热蓄积。在使蓄热后的第2组合物92的温度为六水合盐的相变温度以上、90。C以下的场合,第2组合物92中的硫酸镁的质量浓度优选为63%~83%,更优选为63%~79%。如果为63%以上,则能够使由溶质浓度差引起的蓄热量增加。另外,如果为79%以下,则能够降低蓄热后的第2组合物92中所含的固体的体积分率,因此在放热过程中,能够使笫2组合物92与水更均匀地混合。实施例2本实施例中,使用以l:6的摩尔比含有氯化钩和水的7JC合物,这一点与前面所述的实施例不同。以下参照附图具体地说明本实施例的蓄热方法。本实施例也与前面所述的实施例同样地,使用参照图10和图ll进行了说明的蓄热系统进行蓄热和放热。图13是氯化钩与水的相图,由箭头94例示了本实施例中的蓄热过程。首先,将作为第1组合物95的氯化钙六水合盐收容在蓄热槽51中。氯化钓六7jC合物的温度为室温(约15°C)。在蓄热过程中,如箭头94所示,由室温的氯化钾六水合盐得到约80°C的固液共存状态的第2组合物96。第2组合物96为氯化钙二7JC合盐与氯化钾水溶液的固液共存状态。对蓄热过程按顺序依次进行说明。首先,采用与上述的实施例同样的方法加热氯化钙六7jc合盐。在蓄热材料容器66的下部的温度大于氯化钓六水合盐的相变温度即3(TC的时刻,采用与上述的实施例同样的方法开始蓄热材料容器66的内部空间68的抽真空。通过抽真空而发生的水蒸气,与上述的实施例同样地被第1冷凝器54和第2冷凝器55冷凝,暂时蓄积在水箱56中。在检测到水箱56的7JC位达到了规定值以上的时刻停止上述的一系列操作。在本实施例中,使停止水的取出之后的第2组合物96的组成为氯化钓61重量份、水39重量份。这是氯化钩二7JC合物的固体、与氯化钙60重量份、水40重量份的水溶液的固液共存状态。但是,第2组合物92中的固体的量非常少,其体积分率接近于0体积%。在热利用时,由水供给路径62对第2组合物96供给室温的反应水(每lkg蓄热材料为0.16kg水),恢复成第1组合物95。此时,第2组合物96中所含的氯化钾和水产生7JC合反应进行放热。同时,使热7jC供给用的水从热回收用水路径65通过蓄热槽51的热交换管80,进行热水供给用的水与蓄热材料的热交换。使热水供给用的水的温度为40。C以上。然后,将热7jc供给用的水送到热水供给装置。本实施例的蓄热方法中的蓄热密度为617kJ/L,该值较高,是将热水p&槽的上部设为90°C、下部设为15。C而使水蓄热的场合的蓄热密度(313kJ/L)的约2倍。再者,如果作为水箱56使用绝热容器,以高温蓄积从蓄热槽51取出并冷凝了的水,在进行热利用时将水箱56的水作为反应水向蓄热材料51a供给,则除了上述的蓄热密度外,还可以进一步蓄积作为显热的74kJ/L。另外,在该情况下,也可以由C02热泵使水箱56的水达到更高温后向第2组合物96供给。再者,第1组合物95中的氯化钙的质量浓度没有特别限定。本实施例中,使用了在室温下成为氯化钙六水合盐的组合物,但也可以使用在室温下成为氯化钙四水合盐的、以1:4的摩尔比含有氯化钙和水的组合物来代之。或者,也可以使用在室温下成为含有固体(六7jC合物)和氯化钙水溶液的固液共存状态的组合物。同样地,第2组合物96中的氯化钙的质量浓度也不限于图13所示的浓度(61%),只要适当地选择使得第2组合物96成为固液共存状态即可。例如,如果将蓄热后的第2组合物96的温度设为80。C,则第2组合物96中的氯化钩的质量浓度在图13所示的范围97,即高于蓄热后的温度下的液相线上的浓度、并且低于变成固相的浓度的范围内即可。蓄热后的第2组合物96的温度也不限于80°C,例如可以在高于相变温度并且为100。C以下的范围适当选择。优选是四7jC合盐的相变温度以上、卯。C以下。如果为四水合盐的相变温度以上,则能够提高第2组给物96的溶质浓度,其结果,能够增大第1组合物95和第2组合物96的溶质浓度差,因此可以得到更大的蓄热量。另一方面,如果是卯。C以下,则如上所述,能够将7K合反应的反应热作为显热蓄积。在使蓄热后的第2组合物96的温度为四水合物的相变温度以上、卯。C以下的场合,第2组合物96中的氯化钓的质量浓度优选为液相线上的浓度以上、74%以下。如果是74%以下,则能够降低蓄热后的第2组合物96中所含的固体的体积分率,因此在放热过程中,能够使第2组合物96与水更均匀地混合。实施例3本实施例中,作为第l组合物,使用以l:8的摩尔比含有硫酸镁和水的组合物。该组合物,在室温下不是固体单体状态,而是硫酸镁七水合盐与石克镁水溶液的固液共存状态,这一点与前面所述的实施例不同。以下参照本实施例的蓄热方法。图14是石克酸镁与水的相图,由箭头104例示了本实施例中的蓄热过程。首选,采用与上述的实施例1同样的方法,将以l:8的摩尔比含有硫酸镁和水的固液共存状态的笫l组合物(温度例如约为15°C)105加热到高于硫酸镁七水合物的相变温度(48aC)的温度。此时,第1组合物105的熔解潜热比硫酸镁七水合物单体的小,但由于含有较多的水,因此显热增加。接着,通过从第1组合物105中分离7jc,与实施例1同样地得到温度为80。C的第2组合物(硫酸镁83重量份、水17重量份)106。另夕卜,采用与实施例1同样的方法,将气化的蒸发潜热作为冷凝热回收到用于加热蓄热材料的传热介质(水)和C02热泵(外部热源)的C02传热介质中。在热利用时的放热时,将与所分离出的水量相当的量的水(每lkg蓄热材料为0.44kg水)混合到所得到的第2组合物106中,恢复成笫1组合物105。由此,4吏蓄热时的反应热热量放出。进而,通过使得到的第1组合物105的温度降低到硫酸镁七7JC合物的相变温度以下,使熔解潜热和显热放出,放出了的热,采用与上述的实施例1同样的方法回收到热7JC供给用的水中。实施例的蓄热方法中的蓄热密度,在放热时向第2组合物中混合的水(反应水)使用室温的水的情况下为586kJ/L,在使用蓄积在水箱中的高温水的情况下为726kJ/L。实施例4本实施例中,作为第l组合物,使用以l:6的摩尔比含有硝酸锌和水的组合物。该组合物在室温下为固体(硝酸锌六7JC合盐)。以下参照本实施例的蓄热方法。图15是硝酸锌与水的相图,由箭头112例示了本实施例中的蓄热过程。首先,将硝酸锌六水合盐加热到高于硝酸锌六水合盐的相变温度(36。C)的温度,得到水溶液状态的第1组合物113。接着,一边加热水溶液状态的第1组合物113,一边从第1组合物113中分离水,由此得到固液共存状态的第2组合物114。在放热时,向得到的第2组合物114中混合在蓄热时分离出的量的水,使其恢复成水溶液状态的笫1组合物113,由此使蓄热时的反应热热量放出。此外,通过使水溶液状态的第1组合物113回到硝酸锌六7jC合盐的相变温度以下,使熔解潜热和显热放出。再者,在本实施例中,由于硝酸锌六7JC合盐的相变温度为36°C,因此作为低于该值的温度的热来利用。再者,也可以使用以l:4的摩尔比含有硝酸锌和水,在室温下成为硝酸锌四7jc合盐(固体)的組合物代替上述的第1组合物113。或者,也可以使用以1:7的摩尔比含有硝酸锌和水的在室温下为固液共存状态的组合物116。使用组合物116的场合,也在蓄热时将组合物116加热到大于作为组合物116的相变温度的液相线温度33。C的温度,再从组合物116中分离水,得到固液共存状态的第2组合物114。在放热时,向得到的第2组合物114中混合在蓄热时分离出的量的水,得到水溶液状态的第1组合物116后,使第1组合物116的温度降低到33。C以下。再者,在本实施例中,由于蓄热材料的相变温度为33。C,因此作为低于该值的温度的热来利用。产业上的利用可能性根据本发明,通过将利用溶质浓度差的化学蓄热工艺与以往的潜热工艺并用,能够提供蓄热密度高的蓄热方法。在放热过程中,不需要从外部投入用于促进放热反应的新的热能,而且可使取出热量比以往增加,并能够提高热的取出速度。本发明特别适用于使用了低温区(例如为110。C以下,特别地为40。C~卯。C)的热源的蓄热。例如,在用于C02热泵、燃料电池热电联产系统等各种节能设备时,能够将这些设备中的蓄热槽小型化,因此很有利。权利要求1.一种蓄热方法,包括以下工序(A)在蓄热材料容器内准备含有水合物的第1组合物的工序,所述水合物为作为固相的无机盐的n水合物,具有100℃以下的相变温度,所述n为水合数;(B)通过将所述第1组合物加热到高于所述相变温度的温度,并且从蓄热材料容器中取出所述第1组合物中所含有的水,得到第2组合物的工序,所述第2组合物为作为固相的所述无机盐的m水合物与所述无机盐的水溶液共存的状态,所述m为水合数,且m<n;(C)检测到得到了所述第2组合物,就制止从所述蓄热材料容器中取出水的工序;(D)贮藏所述第2组合物的工序;以及,(E)通过使所述第2组合物与水混合,来回收蓄积在所述第2组合物中的热的至少一部分的工序。2.根据权利要求1所述的蓄热方法,在所述工序(E)中,通过使所述第2组合物与水混合而得到的组合物,作为所述第1組合物使用。3.根据权利要求l所述的蓄热方法,所述第2组合物中的固体的体积分率大于0体积%且为90体积%以下。4.根据权利要求l所述的蓄热方法,所述工序(E)包括使所述第2组合物和液体状态的水混合的工序。5.根据权利要求1所述的蓄热方法,所述工序(E)还包括通过在被配置成与所述蓄热材料容器的表面接触或与下述组合物接触的水路径中流通热回收用的水,在所述表面或所述组合物、与所述热回收用的水之间进行热交换的工序,所述组合物是通过使所迷第2组合物与水混合而得到的。6.根据权利要求l所述的蓄热方法,所述无机盐为硫酸镁。7.根据权利要求l所述的蓄热方法,所述无机盐为氯化钩。8.根据权利要求l所述的蓄热方法,所述无机盐为溴化钓。9.一种蓄热系统,具备收容含有水合物的蓄热材料的蓄热材料容器;用于对收容在所述蓄热材料容器中的所述蓄热材料进行加热的蓄热材料加热部;从所述蓄热材料容器中取出气体状态的水的水排出路径;检测从所述蓄热材料容器经由所述水排出路径取出的水的量的检测器;基于所述检测器的检测结果,制止从所述水排出路径取出水的控制部;用于向所述蓄热材料容器内供给水的7K供给路径;以及,回收蓄积于所述蓄热材料中的热的至少一部分的热回收部。10.根据权利要求9所述的蓄热系统,所述水供给路径向所述蓄热材料容器中供给液体状态的水。11.根据权利要求9所述的蓄热系统,还具备使从所述蓄材料容器经由所述水排出路径取出的所述气体状态的水冷凝成液体状态的冷凝部;以及,保持由所述冷凝部冷凝的水的水贮藏部。12.根据权利要求11所述的蓄热系统,所述蓄热材料加热部具备加热传热介质的第l加热手段、和在由所述第l加热手段加热了的传热介质与所述蓄热材料之间进行热交换的第1热交换部,所述冷凝部具备在从所述蓄热材料容器经由所述水排出路径取出的所述气体状态的水、与通过所述第1热交换部与所述蓄热材料进行热交换后的所述传热介质之间进行热交换,回收所述气体状态的水的冷凝热的一部分的第2热交换部。13.根据权利要求11所述的蓄热系统,所述检测器设置于所述水]1&藏部。14,根据权利要求9所述的蓄热系统,所述热回收部具有用于使热回收用的水移动的热回收用7K路径,所述热回收用水路径与热交换管连接,所述热交换管被配置成与所述蓄热材料容器的表面或所述蓄热材料接触。全文摘要本发明涉及一种蓄热方法,其包括以下工序(a)在蓄热材料容器内准备含有水合物的第1组合物(A)的工序,所述水合物为作为固相的无机盐的n水合物,具有100℃以下的相变温度(Tm),所述n为水合数;(b)通过将第1组合物加热到高于相变温度(Tm)的温度,并且从蓄热材料容器中取出第1组合物(A)中所含有的水,得到第2组合物(B)的工序,所述第2组合物(B)为作为固相的无机盐的m水合物与无机盐的水溶液共存的状态,所述m为水合数,且m<n;(c)检测出得到了所述第2组合物(B)时,就制止从蓄热材料容器中取出水的工序;(d)贮藏第2组合物(B)的工序;以及,(e)通过使第2组合物(B)与水混合,来回收蓄积在第2组合物(B)中的热的至少一部分的工序。文档编号C09K5/06GK101395439SQ200780007259公开日2009年3月25日申请日期2007年2月28日优先权日2006年3月1日发明者盛田芳雄,铃木基启申请人:松下电器产业株式会社
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