JP2004257634A - 蓄熱ユニット及び給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】腐食による伝熱管の破損の危険度を検出可能とするための蓄熱ユニットを提供し、潜熱蓄熱材による上水道の汚染を確実に防止する。
【解決手段】給湯装置（１０）は、熱源ユニット（２０，３０）と蓄熱ユニット（４０，５０）とを備える。蓄熱ユニット（４０，５０）には、加熱用伝熱管（４５，５５）及び出湯用伝熱管（４６，５６）が設けられる。加熱用伝熱管（４５，５５）は、その材質が出湯用伝熱管（４６，５６）と同じ銅で、その肉厚が出湯用伝熱管（４６，５６）よりも薄くなっている。肉厚の薄い加熱用伝熱管（４５，５５）が出湯用伝熱管（４６，５６）よりも先に腐食されて破損すると、漏洩検知部（８１）が冷媒回路（２１，３１）からの冷媒漏洩を検知して検知信号を出力する。そして、制御部（８２）は検知信号を受信して電磁弁（８３）を閉鎖し、加熱用伝熱管（４５，５５）が破損する前に給湯用回路（６０）を上水道から遮断する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜熱蓄熱材に温熱を蓄える蓄熱ユニット及びこの蓄熱ユニットを用いて温水を生成する給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特許文献１に開示されているように、潜熱蓄熱材を利用して温熱を蓄える蓄熱ユニットが知られている。この蓄熱ユニットにおいて、蓄熱槽内には潜熱蓄熱材が貯留されると共に、蓄熱熱交換器が設置されている。また、蓄熱熱交換器は、伝熱管と板状のフィンとで構成されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された蓄熱ユニットは、次のような動作を行う。つまり、温熱を蓄える際には、ヒートポンプ等の熱源で加熱した水を蓄熱熱交換器の伝熱管へ送り込み、潜熱蓄熱材を融解させる。一方、温熱を利用する際には、上水道からの上水を蓄熱熱交換器の伝熱管へ送り込み、潜熱蓄熱材によって暖められた上水を給湯などに利用する。
【０００４】
上記蓄熱ユニットにおいて、蓄熱熱交換器は、潜熱蓄熱材と直接に接触しており、その腐食が次第に進行してゆく。腐食によって蓄熱熱交換器の伝熱管が破損すると、潜熱蓄熱材が伝熱管内に侵入する。そして、伝熱管内へ潜熱蓄熱材が流入すると、その伝熱管に接続された上水道まで潜熱蓄熱材で汚染されてしまう。特に、金属に対する腐食性が高い酢酸ナトリウム水和物等の水和物を潜熱蓄熱材として用いる場合には、伝熱管の腐食に起因する上水道の汚染を防止する必要性が高まる。
【０００５】
この問題に対し、特許文献１の蓄熱熱交換器では、フィンの材質を伝熱管の材質よりもイオン化傾向の高い金属とし、伝熱管の腐食を抑制している。つまり、いわゆる電気防食法を採用し、フィンを犠牲陽極とすることによって伝熱管の腐食を低減している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２０７１６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気防食を行う上記蓄熱熱交換器を用いる場合、伝熱管の腐食が進行するのを遅らせることはできるが、腐食によって伝熱管の破損する危険がどの程度差し迫っているのかを知ることができないという問題があった。そして、潜熱蓄熱材による上水道の汚染防止には、伝熱管の腐食程度に応じて事前に伝熱管と上水道との間を遮断するのが有効であるにも拘わらず、上記蓄熱熱交換器を採用する限り、このような対策を講じることができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、腐食による伝熱管の破損の危険度を検出可能とするための蓄熱ユニットを提供し、併せて、この蓄熱ユニットを用いて潜熱蓄熱材による上水道の汚染を確実に防止可能な給湯装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、蓄熱槽（４１，５１）と、該蓄熱槽（４１，５１）内に貯留された潜熱蓄熱材（４２，５２）と、上記蓄熱槽（４１，５１）内に設置されて潜熱蓄熱材（４２，５２）に浸漬された蓄熱熱交換器（４３，５３）とを備える蓄熱ユニットを対象としている。そして、上記蓄熱熱交換器（４３，５３）には、上記潜熱蓄熱材（４２，５２）へ放熱する加熱用流体を流すための第１伝熱管（４５，５５）と、上記潜熱蓄熱材（４２，５２）から吸熱する被加熱流体を流すための第２伝熱管（４６，５６）とが設けられ、上記第１伝熱管（４５，５５）は、その材質が上記第２伝熱管（４６，５６）と同じで、その肉厚が上記第２伝熱管（４６，５６）よりも薄くなっているものである。
【００１０】
請求項２の発明は、蓄熱槽（４１，５１）と、該蓄熱槽（４１，５１）内に貯留された潜熱蓄熱材（４２，５２）と、上記蓄熱槽（４１，５１）内に設置されて潜熱蓄熱材（４２，５２）に浸漬された蓄熱熱交換器（４３，５３）とを備える蓄熱ユニットを対象としている。そして、上記蓄熱熱交換器（４３，５３）には、上記潜熱蓄熱材（４２，５２）へ放熱する加熱用流体を流すための第１伝熱管（４５，５５）と、上記潜熱蓄熱材（４２，５２）から吸熱する被加熱流体を流すための第２伝熱管（４６，５６）とが設けられ、上記第１伝熱管（４５，５５）は、その材質が上記第２伝熱管（４６，５６）の材質よりもイオン化傾向の大きな金属となっているものである。
【００１１】
請求項３の発明は、給湯装置を対象としている。そして、請求項１又は２記載の蓄熱ユニット（４０，５０）と、上記蓄熱ユニット（４０，５０）が有する蓄熱熱交換器（４３，５３）の第１伝熱管（４５，５５）に接続されて冷媒回路（２１，３１）を形成し、冷凍サイクル中に該冷媒回路（２１，３１）で循環する冷媒を加熱用流体として上記第１伝熱管（４５，５５）へ供給する熱源ユニット（２０，３０）と、上記蓄熱ユニット（４０，５０）が有する蓄熱熱交換器（４３，５３）の第２伝熱管（４６，５６）と上水道とに接続されて上水を被加熱流体として上記第２伝熱管（４６，５６）へ供給する給湯用回路（６０）と、上記冷媒回路（２１，３１）からの冷媒漏洩を検知すると検知信号を出力する漏洩検知手段（８１）と、上記漏洩検知手段（８１）が検知信号を出力すると上記給湯用回路（６０）と上水道との間を遮断する開閉機構（８３）とを備えるものである。
【００１２】
請求項４の発明は、給湯装置を対象としている。そして、請求項１又は２記載の蓄熱ユニット（４０，５０）と、上記蓄熱ユニット（４０，５０）が有する蓄熱熱交換器（４３，５３）の第１伝熱管（４５，５５）に接続されて該第１伝熱管（４５，５５）と熱源の間で加熱用流体を循環させる加熱回路（９３）と、上記蓄熱ユニット（４０，５０）が有する蓄熱熱交換器（４３，５３）の第２伝熱管（４６，５６）と上水道とに接続されて上水を被加熱流体として上記第２伝熱管（４６，５６）へ供給する給湯用回路（６０）と、上記加熱回路（９３）からの加熱用流体の漏洩を検知すると検知信号を出力する漏洩検知手段（８１）と、上記漏洩検知手段（８１）が検知信号を出力すると上記給湯用回路（６０）と上水道との間を遮断する開閉機構（８３）とを備えるものである。
【００１３】
−作用−
請求項１及び請求項２の発明では、蓄熱熱交換器（４３，５３）が蓄熱槽（４１，５１）内の潜熱蓄熱材（４２，５２）に浸漬されている。上記蓄熱槽（４１，５１）内において、蓄熱熱交換器（４３，５３）の第１伝熱管（４５，５５）及び第２伝熱管（４６，５６）は、潜熱蓄熱材（４２，５２）に接触している。
【００１４】
蓄熱ユニット（４０，５０）に温熱を蓄える際には、第１伝熱管（４５，５５）に加熱用流体が流される。潜熱蓄熱材（４２，５２）は、第１伝熱管（４５，５５）を流れる加熱用流体から吸熱して融解する。そして、潜熱蓄熱材（４２，５２）の融解熱として温熱が蓄えられる。一方、蓄熱ユニット（４０，５０）が蓄える温熱を利用する際には、上記第２伝熱管（４６，５６）に被加熱流体が流される。潜熱蓄熱材（４２，５２）は、第２伝熱管（４６，５６）を流れる被加熱流体に対して放熱して凝固する。そして、潜熱蓄熱材（４２，５２）の蓄える温熱が、第２伝熱管（４６，５６）内の被加熱流体に付与される。
【００１５】
請求項１の発明において、上記第１伝熱管（４５，５５）の材質は、上記第２伝熱管（４６，５６）の材質と同じである。また、第１伝熱管（４５，５５）の肉厚は、上記第２伝熱管（４６，５６）の肉厚よりも薄くなっている。つまり、潜熱蓄熱材（４２，５２）が直接に触れる第１伝熱管（４５，５５）及び第２伝熱管（４６，５６）は、次第にその腐食が進行してゆき、状況によっては破損に至ることもあり得る。そのような時には、肉厚の薄い第１伝熱管（４５，５５）が第２伝熱管（４６，５６）よりも先に破損する。
【００１６】
請求項２の発明において、上記第１伝熱管（４５，５５）の材質は、上記第２伝熱管（４６，５６）の材質よりもイオン化傾向の大きな金属である。つまり、潜熱蓄熱材（４２，５２）が直接に触れる第１伝熱管（４５，５５）及び第２伝熱管（４６，５６）は、次第にその腐食が進行してゆき、状況によっては破損に至ることもあり得る。そのような時には、イオン化傾向の大きい第１伝熱管（４５，５５）が第２伝熱管（４６，５６）よりも先に破損する。
【００１７】
請求項３の発明では、蓄熱熱交換器（４３，５３）の第１伝熱管（４５，５５）に熱源ユニット（２０，３０）の冷媒回路（２１，３１）が接続され、その第２伝熱管（４６，５６）に給湯用回路（６０）が接続される。
【００１８】
蓄熱ユニット（４０，５０）に温熱を蓄える際には、冷媒回路（２１，３１）で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われ、冷媒が加熱用流体として第１伝熱管（４５，５５）に取り込まれる。そして、第１伝熱管（４５，５５）へ流入した冷媒は、蓄熱槽（４１，５１）内の潜熱蓄熱材（４２，５２）へ放熱して凝縮する。一方、蓄熱ユニット（４０，５０）が蓄える温熱を利用する際には、上水道からの上水が被加熱用流体として第２伝熱管（４６，５６）へ送り込まれる。そして、第２伝熱管（４６，５６）へ流入した上水は、蓄熱槽（４１，５１）内の潜熱蓄熱材（４２，５２）から吸熱して温水となり、給湯用回路（６０）を通って風呂場などへ給湯される。
【００１９】
また、上記蓄熱熱交換器（４３，５３）において、第１伝熱管（４５，５５）が潜熱蓄熱材（４２，５２）による腐食で破損した時には、第２伝熱管（４６，５６）が間もなく腐食により破損する危険が高くなっている。一方、上記給湯装置（１０）には、漏洩検知手段（８１）が設けられている。第１伝熱管（４５，５５）が破損して冷媒が漏洩した場合には、この漏洩検知手段（８１）が冷媒漏洩を検知して検知信号を出力する。そして、漏洩検知手段（８１）から検知信号が出力されると、開閉機構（８３）が閉鎖される。つまり、第２伝熱管（４６，５６）の破損が間近に迫っている時には、事前に開閉機構（８３）を閉じて、第２伝熱管（４６，５６）と上水道との間を遮断する。
【００２０】
請求項４の発明では、蓄熱熱交換器（４３，５３）の第１伝熱管（４５，５５）に加熱回路（９３）が接続され、その第２伝熱管（４６，５６）に給湯用回路（６０）が接続される。
【００２１】
蓄熱ユニット（４０，５０）に温熱を蓄える際には、加熱回路（９３）で加熱用流体が循環し、第１伝熱管（４５，５５）へ送り込まれる。そして、第１伝熱管（４５，５５）へ流入した加熱用流体は、蓄熱槽（４１，５１）内の潜熱蓄熱材（４２，５２）へ放熱する。一方、蓄熱ユニット（４０，５０）が蓄える温熱を利用する際には、上水道からの上水が被加熱用流体として第２伝熱管（４６，５６）へ送り込まれる。そして、第２伝熱管（４６，５６）へ流入した上水は、蓄熱槽（４１，５１）内の潜熱蓄熱材（４２，５２）から吸熱して温水となり、給湯用回路（６０）を通って風呂場などへ給湯される。
【００２２】
また、上記蓄熱熱交換器（４３，５３）において、第１伝熱管（４５，５５）が潜熱蓄熱材（４２，５２）による腐食で破損した時には、第２伝熱管（４６，５６）が間もなく腐食により破損する危険が高くなっている。一方、上記給湯装置（１０）には、漏洩検知手段（８１）が設けられている。第１伝熱管（４５，５５）が破損して加熱用流体が漏洩した場合には、この漏洩検知手段（８１）が加熱用流体の漏洩を検知して検知信号を出力する。そして、漏洩検知手段（８１）から検知信号が出力されると、開閉機構（８３）が閉鎖される。つまり、第２伝熱管（４６，５６）の破損が間近に迫っている時には、事前に開閉機構（８３）を閉じて、第２伝熱管（４６，５６）と上水道との間を遮断する。
【００２３】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の給湯装置（１０）は、２つの加熱ユニット（１１，１２）を備えている。第１加熱ユニット（１１）は、第１熱源ユニット（２０）と第１蓄熱ユニット（４０）とを備えている。一方、第２加熱ユニット（１２）は、第２熱源ユニット（３０）と第２蓄熱ユニット（５０）とを備えている。また、この給湯装置（１０）は、給湯用回路（６０）、追焚き用回路（６６）、及びコントローラ（８０）を備えている。
【００２５】
上記第１，第２熱源ユニット（２０，３０）は、それぞれが熱源回路（２２，３２）を備え、ヒートポンプを構成している。
【００２６】
上記第１熱源ユニット（２０）の熱源回路（２２）では、冷媒の循環方向に、レシーバ（２３）と、電動膨張弁（２４）と、室外熱交換器（２５）と、アキュムレータ（２６）と、圧縮機（２７）とが順に配管接続されている。一方、上記第２熱源ユニット（３０）の熱源回路（３２）では、冷媒の循環方向に、レシーバ（３３）と、電動膨張弁（３４）と、室外熱交換器（３５）と、アキュムレータ（３６）と、圧縮機（３７）とが順に配管接続されている。
【００２７】
第１，第２熱源ユニット（２０，３０）の熱源回路（２２，３２）は、その一端が加熱用伝熱管（４５，５５）の一端に、その他端が加熱用伝熱管（４５，５５）の他端に接続されている。そして、熱源回路（２２，３２）を加熱用伝熱管（４５，５５）に接続することで、閉回路の冷媒回路（２１，３１）が構成されている。この冷媒回路（２１，３１）には、ＨＣＦＣ冷媒やＲ４１０Ａ等のＨＦＣ冷媒、プロパン等のＨＣ冷媒、或いは炭酸ガスなどが冷媒として充填されている。
【００２８】
各熱源回路（２２，３２）の圧縮機（２７，３７）は、いわゆる全密閉型の圧縮機（２７，３７）であって、図示しないが、圧縮機構と電動機とを密閉ケーシングに収納して構成されている。各圧縮機（２７，３７）の電動機には、図外のインバータを介して電力が供給される。このインバータの出力周波数を変更すると、各電動機の回転速度が変化し、圧縮機（２７，３７）の容量が変化する。
【００２９】
各熱源回路（２２，３２）の室外熱交換器（２５，３５）は、冷媒を室外空気と熱交換させるためのものであって、いわゆるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。
【００３０】
上記給湯用回路（６０）は、その始端が開閉機構である電磁弁（８３）を介して上水道に接続され、終端が給湯栓（６１）に接続されている。この電磁弁（８３）を開閉することによって、上水道からの上水の供給が断続される。
【００３１】
上記給湯用回路（６０）には、各蓄熱ユニット（４０，５０）の出湯用伝熱管（４６，５６）が接続されている。この給湯用回路（６０）では、第１蓄熱ユニット（４０）の出湯用伝熱管（４６）の下流側に第２蓄熱ユニット（５０）の出湯用伝熱管（５６）が接続されている。
【００３２】
また、上記給湯用回路（６０）には、バイパス管（６２）が設けられている。バイパス管（６２）は、その一端が第１蓄熱ユニット（４０）の出湯用伝熱管（４６）の上流側に接続され、その他端が第２蓄熱ユニット（５０）の出湯用伝熱管（５６）の下流側に混合弁（６３）を介して接続されている。この混合弁（６３）を操作すると、第２蓄熱ユニット（５０）からの温水とバイパス管（６２）からの上水との混合割合が変化する。
【００３３】
更に、上記給湯用回路（６０）には、風呂注湯管（６４）が接続されている。風呂注湯管（６４）は、その始端が給湯用回路（６０）における混合弁（６３）と給湯栓（６１）との間に接続され、その終端が上記追焚き用回路（６６）を介して浴槽（１５）に接続されている。この風呂注湯管（６４）には、風呂注湯弁（６５）が設けられている。
【００３４】
上記追焚き用回路（６６）は、その両端が浴槽（１５）に接続されている。この追焚き用回路（６６）では、追焚き用ポンプ（６７）と第２蓄熱ユニット（５０）の追焚き用伝熱管（５９）とが順に接続されている。
【００３５】
図２に示すように、第１，第２蓄熱ユニット（４０，５０）は、それぞれが蓄熱槽（４１，５１）と蓄熱熱交換器（４３，５３）とを１つずつ備えている。また、各蓄熱槽（４１，５１）には、潜熱蓄熱材（４２，５２）が貯留されている。具体的に、上記第１蓄熱ユニット（４０）の蓄熱槽（４１）には、融点３１℃の硫酸ナトリウム１０水和物（Ｎａ_２ＳＯ_４・１０Ｈ_２Ｏ）が潜熱蓄熱材（４２）として貯留されている。一方、上記第２蓄熱ユニット（５０）の蓄熱槽（５１）には、融点５５℃の酢酸ナトリウム３水和物（ＣＨ_３ＣＯＯＮａ・３Ｈ_２Ｏ）が潜熱蓄熱材（５２）として貯留されている。尚、これら潜熱蓄熱材（４２，５２）を構成する物質は、何れも単なる例示である。
【００３６】
上記蓄熱熱交換器（４３，５３）は、いわゆるクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、潜熱蓄熱材（４２，５２）に浸漬されている。具体的に、上記蓄熱熱交換器（４３，５３）は、多数のフィン（４４，５４）と、加熱用伝熱管（４５，５５）と、出湯用伝熱管（４６，５６）とを備えている。このフィン（４４，５４）は板状であって、蓄熱槽（４１，５１）内に等間隔に立設されている。一方、上記加熱用伝熱管（４５，５５）と上記出湯用伝熱管（４６，５６）は、立設されたフィン（４４，５４）を水平方向に貫通している。また、加熱用伝熱管（４５，５５）及び出湯用伝熱管（４６，５６）は、上下方向において交互に配置されている。
【００３７】
第１蓄熱ユニット（４０）の蓄熱熱交換器（４３）において、加熱用伝熱管（４５）は一対のヘッダ（４７）を介して第１熱源ユニット（２０）の熱源回路（２２）に接続され、出湯用伝熱管（４６）は一対のヘッダ（４８）を介して給湯用回路（６０）に接続されている。一方、第２蓄熱ユニット（５０）の蓄熱熱交換器（５３）において、加熱用伝熱管（５５）は一対のヘッダ（５７）を介して第２熱源ユニット（３０）の熱源回路（３２）に接続され、出湯用伝熱管（５６）は一対のヘッダ（５８）を介して給湯用回路（６０）に接続されている。
【００３８】
各蓄熱熱交換器（４３，５３）の加熱用伝熱管（４５，５５）は、加熱用流体としての冷媒が流れる第１伝熱管を構成している。一方、蓄熱熱交換器（４３，５３）の出湯用伝熱管（４６，５６）は、被加熱用流体としての上水が流れる第２伝熱管を構成している。加熱用伝熱管（４５，５５）と出湯用伝熱管（４６，５６）は、何れの材質も銅である。また、加熱用伝熱管（４５，５５）の肉厚は、出湯用伝熱管（４６，５６）の肉厚よりも薄くなっている。
【００３９】
上記第１熱源ユニット（２０）の室外熱交換器（２５）には、冷媒温度を検出するための第１室外熱交換器温度センサ（７１）が設けられる。第２熱源ユニット（３０）の室外熱交換器（３５）には、冷媒温度を検出するための第２室外熱交換器温度センサ（７２）が設けられる。また、第１熱源ユニット（２０）には室外空気の温度を検出するための第１室外温度センサ（７３）が、第２熱源ユニット（３０）には室外空気の温度を検出するための第２室外温度センサ（７４）がそれぞれ設けられる。
【００４０】
一方、第１蓄熱ユニット（４０）の蓄熱熱交換器（４３）には、冷媒の凝縮温度を検出するための第１蓄熱熱交換器温度センサ（７５）が設けられる。第２蓄熱ユニット（５０）の蓄熱熱交換器（５３）には、冷媒の凝縮温度を検出するための第２蓄熱熱交換器温度センサ（７６）が設けられる。
【００４１】
また、第１蓄熱ユニット（４０）には、潜熱蓄熱材（４２）の温度を検出するための第１潜熱蓄熱材温度センサ（７３）が設けられると共に、第２蓄熱ユニット（５０）には、潜熱蓄熱材（５２）の温度を検出するための第２潜熱蓄熱材温度センサ（７８）が設けられる。
【００４２】
上記コントローラ（８０）は、漏洩検知部（８１）と制御部（８２）とを備えている。
【００４３】
上記漏洩検知部（８１）は漏洩検知手段であって、温度センサの検出温度が入力されている。また、漏洩検知部（８１）には、インバータの出力周波数が各圧縮機（２７，３７）の運転容量として入力されている。この漏洩検知部（８１）は、温度センサの検出値及び各圧縮機（２７，３７）の容量を分析し、各冷媒回路（２１，３１）を循環する冷媒量が不足しているか否かを判断する。そして、漏洩検知部（８１）は、冷媒量が不足していると判断した場合には、検知信号を出力する。
【００４４】
一方、制御部（８２）は、漏洩検知部（８１）からの検知信号を受信可能となっている。この制御部（８２）は、漏洩検知部（８１）からの検知信号を受信すると、第１，第２熱源ユニット（２０，３０）の圧縮機（２７，３７）を停止させると共に、電磁弁（８３）を閉鎖して上水道から給湯用回路（６０）への上水の供給を遮断する。
【００４５】
−運転動作−
上記給湯装置（１０）の運転動作について説明する。この給湯装置（１０）は、いわゆる瞬間湯沸器と同様に、上水道から送り込まれた上水を連続的に加熱して温水を生成し、得られた温水を給湯栓（６１）や浴槽（１５）へ順次供給する。
【００４６】
《給湯装置の給湯動作》
ここでは、第１，第２蓄熱ユニット（４０，５０）が満蓄熱状態、即ち両蓄熱ユニット（４０，５０）の潜熱蓄熱材（４２，５２）の全部が融解して液体となっている状態から説明を始める。
【００４７】
給湯栓（６１）、又は風呂注湯弁（６５）が開かれると、給湯用回路（６０）で上水が流通し始める。それに応じて、第１，第２熱源ユニット（４０，５０）が運転され、各冷媒回路（２１，３１）において、冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。その際、各熱源回路（２２，３２）の電動膨張弁（２４，３４）は、それぞれの開度が適宜調節される。
【００４８】
具体的に、各冷媒回路（２１，３１）において、圧縮機（２７，３７）から吐出された冷媒は、加熱用伝熱管（４５，５５）で放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、レシーバ（２３，３３）を通り、電動膨張弁（２４，３４）を通過する際に減圧され、その後に室外熱交換器（２５，３５）で室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（２５，３５）で蒸発した冷媒は、アキュムレータ（２６，３６）を通り、圧縮機（２７，３７）へ吸入されて圧縮され、その後に再び圧縮機（２７，３７）から吐出される。
【００４９】
また、第１熱源ユニット（２０）と第２熱源ユニット（３０）では、冷凍サイクルの動作条件が相違している。第１熱源ユニット（２０）では、第１蓄熱ユニット（４０）の加熱用伝熱管（４５）における冷媒の凝縮温度が約４０℃となるように、冷凍サイクルの高圧が設定されている。一方、第２熱源ユニット（３０）では、第２蓄熱ユニット（５０）の加熱用伝熱管（５５）における冷媒の凝縮温度が約６５℃となるように、冷凍サイクルの高圧が設定されている。
【００５０】
上記給湯用回路（６０）を流れる上水は、先ず第１蓄熱ユニット（４０）の出湯用伝熱管（４６）へ流入する。この出湯用伝熱管（４６）を流れる間に、上水は第１蓄熱ユニット（４０）の潜熱蓄熱材（４２）と加熱用伝熱管（４５）を流れる冷媒の両方から吸熱し、その温度が３５℃程度まで上昇する。その際、第１蓄熱ユニット（４０）の潜熱蓄熱材（４２）は、出湯用伝熱管（４６）を流れる上水に対して放熱し、その一部が凝固する。
【００５１】
第１蓄熱ユニット（４０）の潜熱蓄熱材（４２）及び出湯用伝熱管（４６）により温められた上水は、続いて第２蓄熱ユニット（５０）の出湯用伝熱管（５６）へ流入する。この出湯用伝熱管（５６）を流れる間に、上水は第２蓄熱ユニット（５０）の潜熱蓄熱材（５２）と加熱用伝熱管（５５）を流れる冷媒の両方から吸熱し、その温度が６０℃程度まで上昇する。その際、第２蓄熱ユニット（５０）の潜熱蓄熱材（５２）は、出湯用伝熱管（５６）を流れる上水に対して放熱し、その一部が凝固する。
【００５２】
第２蓄熱ユニット（５０）の出湯用伝熱管（５６）から送り出された温水は、混合弁（６３）へ送られる。混合弁（６３）では、バイパス管（６２）からの上水、即ち冷水が温水に混入される。また、混合弁（６３）を操作することにより、温水と冷水の混合割合が調節される。そして、温水は混合弁（６３）を通過する際に所定の温度に設定され、その後に給湯栓（６１）や浴槽（１５）へ供給される。
【００５３】
上述のように、給湯中には、第１，第２蓄熱ユニット（４０，５０）に蓄えられた温熱量が減少してゆく。そして、第１，第２蓄熱ユニット（４０，５０）の蓄熱量が所定値を下回ると、給湯の行われていない間に第１，第２熱源ユニット（２０，３０）が運転され、各蓄熱ユニット（４０，５０）に温熱が蓄えられる。
【００５４】
また、浴槽（１５）内の温水を再加熱する必要が生じると、追焚き用ポンプ（６７）と第２熱源ユニット（３０）とが運転される。上記追焚き用ポンプ（６７）を運転すると、浴槽（１５）から追焚き用回路（６６）へ温水が取り込まれ、第２蓄熱ユニット（５０）の追焚き用伝熱管（５９）へ導入される。一方、第２熱源ユニット（３０）を運転すると、第２蓄熱ユニット（５０）の加熱用伝熱管（５５）で冷媒が潜熱蓄熱材（５２）に対して放熱し、凝縮する。そして、温水は追焚き用伝熱管（５９）を流れる間に加熱用伝熱管（５５）の冷媒と潜熱蓄熱材（５２）の両方から吸熱し、その温度が上昇した後に浴槽（１５）へ送り返される。
【００５５】
《コントローラの動作》
上記コントローラ（８０）の動作について、説明する。
【００５６】
この給湯装置（１０）は、装置が通電状態にあるときには、第１，２熱源ユニット（２０，３０）の圧縮機（２７，３７）が停止中か運転中かに拘わらず、常に冷媒回路（２１，３１）からの冷媒漏洩を検知するよう構成されている。
【００５７】
先ず、圧縮機（２７，３７）の停止中において、コントローラ（８０）の漏洩検知部（８１）は、第１，第２室外熱交換器温度センサ（７１，７２）の検出温度に基づいて、冷媒漏洩の有無を判断する。この漏洩検知部（８１）の動作について説明する。
【００５８】
圧縮機（２７，３７）の停止中には、冷媒回路（２１，３１）で冷媒が循環しない。従って、通常であれば、第１，第２室外熱交換器（２５，３５）の温度は一定のままで変化しない。ところが、冷媒回路（２１，３１）から冷媒が漏洩していると、それに伴って冷媒回路（２１，３１）の内圧が次第に低下し、室外熱交換器（２５，３５）に溜まった冷媒が蒸発して、該室外熱交換器（２５，３５）の温度が低下してゆく。
【００５９】
そこで、漏洩検知部（８１）は、第１，第２室外熱交換器温度センサ（７１，７２）の検出温度の変化を監視する。そして、漏洩検知部（８１）は、少なくとも一方の室外熱交換器温度センサ（７１，７２）につき、その検出温度の一定時間当たりの低下幅が所定値を越えると、冷媒回路（２１，３１）から冷媒が漏洩していると判断して検知信号を出力する。
【００６０】
漏洩検知部（８１）が検知信号を出力すると、制御部（８２）が検知信号を受信して電磁弁（８３）を閉鎖する。つまり、漏洩検知部（８１）が冷媒回路（２１，３１）からの冷媒漏洩を検知すると、制御部（８２）が電磁弁（８３）を閉じて給湯用回路（６０）と上水道との間を遮断する。
【００６１】
次に、圧縮機（２７，３７）の運転中において、コントローラ（８０）の漏洩検知部（８１）は、各室外熱交換器温度センサ（７１，７２）、各室外温度センサ（７３，７４）、各蓄熱熱交換器温度センサ（７５，７６）及び各潜熱蓄熱材温度センサ（７７，７８）の検出温度に基づいて、冷媒漏洩の有無を判断する。この漏洩検知部（８１）の動作について説明する。ここでは、第１蓄熱ユニット（４０）の冷媒回路（２１）からの冷媒漏洩を検知する動作について説明するが、この動作は第２蓄熱ユニット（５０）の冷媒回路（３１）についても同様に行われる。
【００６２】
圧縮機（２７，３７）の運転中には、冷媒回路（２１，３１）で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。従って、通常であれば、第１室外熱交換器温度センサ（７１）が検出する冷媒蒸発温度と、第１室外温度センサ（７３）が検出する外気温度との間には、ある程度の差がある。また、第１蓄熱熱交換器温度センサ（７５）が検出する冷媒凝縮温度と、第１潜熱蓄熱材温度センサ（７７）が検出する蓄熱材温度との間にも、ある程度の差がある。
【００６３】
ところが、冷媒回路（２１，３１）から冷媒が漏洩していると、圧縮機（２７，３７）がある程度の容量で運転されていても、冷媒回路（２１，３１）における冷媒循環量は低いままとなり、冷凍サイクルの高低圧差が充分につかなくなる。このため、第１室外熱交換器温度センサ（７１）が検出する冷媒温度は通常運転時よりも高くなり、第１室外熱交換器温度センサ（７１）と第１室外温度センサ（７３）の検出温度差が小さくなる。また、第１蓄熱熱交換器温度センサ（７５）が検出する冷媒温度は通常運転時よりも低くなり、第１蓄熱熱交換器温度センサ（７５）と第１潜熱蓄熱材温度センサ（７７）の検出温度差が小さくなる。
【００６４】
そこで、漏洩検知部（８１）は、第１室外熱交換器温度センサ（７１）と第１室外温度センサ（７３）の検出温度差と、第１蓄熱熱交換器温度センサ（７５）と第１潜熱蓄熱材温度センサ（７７）の検出温度差とを監視する。また、漏洩検知部（８１）は、第２室外熱交換器温度センサ（７２）と第２室外温度センサ（７４）の検出温度差と、第２蓄熱熱交換器温度センサ（７６）と第２潜熱蓄熱材温度センサ（７８）の検出温度差との監視も同時に行う。そして、漏洩検知部（８１）は、少なくとも一方の冷媒回路（２１，３１）につき、監視する検出温度差が両方とも所定の基準値以下になると、冷媒回路（２１，３１）から冷媒が漏洩していると判断して検知信号を出力する。
【００６５】
漏洩検知部（８１）が検知信号を出力すると、制御部（８２）が検知信号を受信して、圧縮機（２７，３７）を停止させると共に、電磁弁（８３）を閉鎖する。つまり、漏洩検知部（８１）が冷媒回路（２１，３１）からの冷媒漏洩を検知すると、制御部（８２）が電磁弁（８３）を閉じて給湯用回路（６０）と上水道との間を遮断する。
【００６６】
−実施形態１の効果−
本実施形態１の蓄熱ユニット（４０，５０）では、加熱用伝熱管（４５，５５）の肉厚が出湯用伝熱管（４６，５６）の肉厚よりも薄くなっているため、加熱用伝熱管（４５，５５）の方が出湯用伝熱管（４６，５６）よりも先に腐食により破損する。そして、冷媒漏洩を検知する等の手段によって加熱用伝熱管（４５，５５）が破損したことを検知すれば、検知した時点では出湯用伝熱管（４６，５６）も間もなく破損する可能性が高くなっていると判断できる。
【００６７】
従って、本実施形態によれば、破損すると大きな弊害をもたらす出湯用伝熱管（４６，５６）について、その破損の危険が差し迫っているとの判断を可能とする蓄熱ユニット（４０，５０）を提供できる。
【００６８】
また、この蓄熱ユニット（４０，５０）を用いた給湯装置（１０）では、加熱用伝熱管（４５，５５）の破損により冷媒が漏洩すると漏洩検知部（８１）が検知信号を出力する。そして、制御部（８２）は、漏洩検知部（８１）からの検知信号を受信し、圧縮機（２７，３７）を停止させると共に、電磁弁（８３）を閉鎖する。このため、加熱用伝熱管（４５，５５）が既に破損して出湯用伝熱管（４６，５６）の破損も間近であると判断できる場合には、出湯用伝熱管（４６，５６）が破損する前に電磁弁（８３）を閉鎖し、出湯用伝熱管（４６，５６）と上水道との間を遮断することができる。よって、本実施形態によれば、漏洩した潜熱蓄熱材（４２，５２）による上水道の汚染を確実に予防することができる。
【００６９】
更に、本実施形態では、既存の温度センサを用いて上記のような漏洩検知機能が新たに付加された給湯装置（１０）を作ることができ、装置のコストダウンを図ることができる。
【００７０】
【発明の実施の形態２】
本発明の実施形態２は、上記実施形態１の給湯装置（１０）において、第１，第２蓄熱ユニット（４０，５０）の構成を変更したものである。ここでは、本実施形態について、上記実施形態１と異なる点を説明する。
【００７１】
本実施形態の蓄熱熱交換器（４３，５３）では、加熱用伝熱管（４５，５５）と出湯用伝熱管（４６，５６）の材質が相違している。具体的に、この蓄熱熱交換器（４３，５３）において、加熱用伝熱管（４５，５５）はアルミニウム製であるのに対し、出湯用伝熱管（４６，５６）は銅製である。つまり、加熱用伝熱管（４５，５５）は、出湯用伝熱管（４６，５６）よりもイオン化傾向の大きい金属で構成されている。また、加熱用伝熱管（４５，５５）の肉厚は、出湯用伝熱管（４６，５６）の肉厚と同じか、又は出湯用伝熱管（４６，５６）の肉厚よりも薄くなっている。
【００７２】
上記蓄熱熱交換器（４３，５３）において、出湯用伝熱管（４６，５６）は、フィン（４４，５４）を介して加熱用伝熱管（４５，５５）と導通状態になっている。このため、加熱用伝熱管（４５，５５）を犠牲陽極とする電気防食の作用が得られる。従って、本実施形態によれば、出湯用伝熱管（４６，５６）の腐食の進行を遅らせることができる。
【００７３】
【発明の実施の形態３】
本発明の実施形態３は、上記実施形態１が第１，第２蓄熱ユニット（４０，５０）に温熱を与える熱源としてヒートポンプを用いているのに代えて、発電用のガスエンジン（９０）からの排熱を熱源として用いるものである。ここでは、本実施形態について、上記実施形態１と異なる点を説明する。
【００７４】
図３に示すように、本実施形態の給湯装置（１０）は、加熱回路（９３）を備えている。また、加熱回路（９３）には、排気熱交換器（９２）が設けられている。この排気熱交換器（９２）は、発電機（９１）を駆動するためのガスエンジン（９０）に取り付けられている。
【００７５】
上記加熱回路（９３）は、加熱用流体である熱媒水が充填された閉回路である。この加熱回路（９３）では、排気熱交換器（９２）と、ポンプ（９４）と、第１蓄熱ユニット（４０）の加熱用伝熱管（４５）と、第２蓄熱ユニット（５０）の加熱用伝熱管（５５）とが順に接続されている。加熱回路（９３）において、ポンプ（９４）を駆動すると、排気熱交換器（９２）と加熱用伝熱管（４５，５５）の間で熱媒水が循環する。排気熱交換器（９２）では、熱媒水がガスエンジン（９０）の排気ガスと熱交換して加熱される。加熱された熱媒水は、加熱用伝熱管（４５，５５）を通過する際に潜熱蓄熱材（４２，５２）へ放熱し、その後に排気熱交換器（９２）へ送り返されて再び加熱される。
【００７６】
また、上記加熱回路（９３）には、ポンプ（９４）と第１蓄熱ユニット（４０）の加熱用伝熱管（４５）との間に圧力計（９５）が接続されている。この圧力計（９５）は、加熱回路（９３）の内圧を検出する。
【００７７】
本実施形態の漏洩検知部（８１）には、圧力計（９５）の検出値が入力される。そして、この漏洩検知部（８１）は、圧力計（９５）の検出値に基づき、加熱回路（９３）における熱媒水の漏洩の有無を判断する。この点について説明する。
【００７８】
加熱回路（９３）を循環する熱媒水は、加圧されてポンプ（９４）から吐出される。そして、加熱用伝熱管（４５，５５）が破損して熱媒水が漏れていると、ポンプ（９４）から吐出される熱媒水の圧力は、熱媒水が漏洩していない状態に比べて低くなる。そこで、本実施形態の漏洩検知部（８１）は、通常の状態におけるポンプ（９４）の吐出側の圧力を基準値とし、この基準値と圧力計（９５）の検出値を比較する。そして、漏洩検知部（８１）は、圧力計（９５）の検出値と基準値の差が所定値以上になると、加熱回路（９３）から熱媒水が漏洩していると判断して検知信号を出力する。
【００７９】
漏洩検知部（８１）が検知信号を出力すると、制御部（８２）が検知信号を受信して、ポンプ（９４）を停止させると共に、電磁弁（８３）を閉鎖する。つまり、漏洩検知部（８１）が加熱回路（９３）からの熱媒水の漏洩を検知すると、制御部（８２）が電磁弁（８３）を閉じて、給湯用回路（６０）と上水道との間を遮断する。
【００８０】
尚、本実施形態では、ガスエンジン（９０）の排熱を熱源としたが、これに限らず、例えば燃料電池の排熱を熱源として用いてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
請求項１の発明では、第１伝熱管（４５，５５）の肉厚が第２伝熱管（４６，５６）の肉厚よりも薄くなっているため、第１伝熱管（４５，５５）の方が第２伝熱管（４６，５６）よりも先に腐食により破損する。
【００８２】
また、請求項２の発明では、第１伝熱管（４５，５５）の材質は、第２伝熱管（４６，５６）よりもイオン化傾向の大きい金属であるため、第１伝熱管（４５，５５）の方が第２伝熱管（４６，５６）よりも先に腐食により破損する。
【００８３】
このように、請求項１及び請求項２の発明では、第１伝熱管（４５，５５）の方が第２伝熱管（４６，５６）よりも先に腐食により破損する。そして、例えば加熱用流体の漏洩を検知する等の手段によって第１伝熱管（４５，５５）が破損したことを検知すれば、検知した時点では第２伝熱管（４６，５６）も間もなく破損する可能性が高くなっていると判断できる。第２伝熱管（４６，５６）を流れる被加熱流体としては、例えば上水道からの上水といった汚染防止の必要性の高い流体が用いられるケースが多い。従って、請求項１及び請求項２の発明によれば、破損すると大きな弊害をもたらす第２伝熱管（４６，５６）について、その破損の危険が差し迫っているとの判断を可能とする蓄熱ユニット（４０，５０）を提供できる。
【００８４】
請求項３の発明では、第１伝熱管（４５，５５）の破損により冷媒が漏洩すると、漏洩検知手段（８１）が検知信号を出力し、それに応じて開閉機構（８３）を閉鎖するようにしている。このため、第１伝熱管（４５，５５）が既に破損して第２伝熱管（４６，５６）の破損も間近であると判断できる場合には、第２伝熱管（４６，５６）が破損する前に開閉機構（８３）を閉鎖し、第２伝熱管（４６，５６）と上水道との間を遮断することができる。従って、この発明によれば、漏洩した潜熱蓄熱材（４２，５２）による上水道の汚染を確実に予防することができる。
【００８５】
請求項４の発明では、第１伝熱管（４５，５５）の破損により加熱用流体が漏洩すると、漏洩検知手段（８１）が検知信号を出力し、それに応じて開閉機構（８３）を閉鎖するようにしている。このため、第１伝熱管（４５，５５）が既に破損して第２伝熱管（４６，５６）の破損も間近であると判断できる場合には、第２伝熱管（４６，５６）が破損する前に開閉機構（８３）を閉鎖し、第２伝熱管（４６，５６）と上水道との間を遮断することができる。従って、この発明によれば、漏洩した潜熱蓄熱材（４２，５２）による上水道の汚染を確実に予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における給湯装置の概略構成図である。
【図２】実施形態１における蓄熱ユニットの概略構成図である。
【図３】実施形態３における給湯装置の概略構成図である。
【符号の説明】
（２０），（３０） 熱源ユニット
（２１），（３１） 冷媒回路
（４０），（５０） 蓄熱ユニット
（４１），（５１） 蓄熱槽
（４２），（５２） 潜熱蓄熱材
（４３），（５３） 蓄熱熱交換器
（４５），（５５） 加熱用伝熱管（第１伝熱管）
（４６），（５６） 出湯用伝熱管（第２伝熱管）
（６０） 給湯用回路
（８１） 漏洩検知部（漏洩検知手段）
（８３） 電磁弁（開閉機構）
（９３） 加熱回路

Claims (4)

1. 蓄熱槽（４１，５１）と、該蓄熱槽（４１，５１）内に貯留された潜熱蓄熱材（４２，５２）と、上記蓄熱槽（４１，５１）内に設置されて潜熱蓄熱材（４２，５２）に浸漬された蓄熱熱交換器（４３，５３）とを備える蓄熱ユニットであって、
   上記蓄熱熱交換器（４３，５３）には、上記潜熱蓄熱材（４２，５２）へ放熱する加熱用流体を流すための第１伝熱管（４５，５５）と、上記潜熱蓄熱材（４２，５２）から吸熱する被加熱流体を流すための第２伝熱管（４６，５６）とが設けられ、
   上記第１伝熱管（４５，５５）は、その材質が上記第２伝熱管（４６，５６）と同じで、その肉厚が上記第２伝熱管（４６，５６）よりも薄くなっている蓄熱ユニット。
2. 蓄熱槽（４１，５１）と、該蓄熱槽（４１，５１）内に貯留された潜熱蓄熱材（４２，５２）と、上記蓄熱槽（４１，５１）内に設置されて潜熱蓄熱材（４２，５２）に浸漬された蓄熱熱交換器（４３，５３）とを備える蓄熱ユニットであって、
   上記蓄熱熱交換器（４３，５３）には、上記潜熱蓄熱材（４２，５２）へ放熱する加熱用流体を流すための第１伝熱管（４５，５５）と、上記潜熱蓄熱材（４２，５２）から吸熱する被加熱流体を流すための第２伝熱管（４６，５６）とが設けられ、
   上記第１伝熱管（４５，５５）は、その材質が上記第２伝熱管（４６，５６）の材質よりもイオン化傾向の大きな金属である蓄熱ユニット。
3. 請求項１又は２記載の蓄熱ユニット（４０，５０）と、
   上記蓄熱ユニット（４０，５０）が有する蓄熱熱交換器（４３，５３）の第１伝熱管（４５，５５）に接続されて冷媒回路（２１，３１）を形成し、冷凍サイクル中に該冷媒回路（２１，３１）で循環する冷媒を加熱用流体として上記第１伝熱管（４５，５５）へ供給する熱源ユニット（２０，３０）と、
   上記蓄熱ユニット（４０，５０）が有する蓄熱熱交換器（４３，５３）の第２伝熱管（４６，５６）と上水道とに接続されて上水を被加熱流体として上記第２伝熱管（４６，５６）へ供給する給湯用回路（６０）と、
   上記冷媒回路（２１，３１）からの冷媒漏洩を検知すると検知信号を出力する漏洩検知手段（８１）と、
   上記漏洩検知手段（８１）が検知信号を出力すると上記給湯用回路（６０）と上水道との間を遮断する開閉機構（８３）とを備えている給湯装置。
4. 請求項１又は２記載の蓄熱ユニットと、
   上記蓄熱ユニット（４０，５０）が有する蓄熱熱交換器（４３，５３）の第１伝熱管（４５，５５）に接続されて該第１伝熱管（４５，５５）と熱源の間で加熱用流体を循環させる加熱回路（９３）と、
   上記蓄熱ユニット（４０，５０）が有する蓄熱熱交換器（４３，５３）の第２伝熱管（４６，５６）と上水道とに接続されて上水を被加熱流体として上記第２伝熱管（４６，５６）へ供給する給湯用回路（６０）と、
   上記加熱回路（９３）からの加熱用流体の漏洩を検知すると検知信号を出力する漏洩検知手段（８１）と、
   上記漏洩検知手段（８１）が検知信号を出力すると上記給湯用回路（６０）と上水道との間を遮断する開閉機構（８３）とを備えている給湯装置。

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