(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
状態変化または化学反応により、生じた熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う蓄熱材と、該蓄熱材を封入する充填容器と、該充填容器を介して、蓄熱材との間で熱を移動させるための熱媒体と、を有する蓄熱槽で、蓄熱材が充填容器から熱媒体に漏洩した場合に備えた蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、
前記蓄熱材は、溶けたときの水溶液の液性が酸性、またはアルカリ性を呈する特性の材料であること、
前記蓄熱材を溶解させた前記熱媒体を、第１評価基準用熱媒体とすると、
前記第１評価基準用熱媒体の水素イオン指数を、前記蓄熱材の濃度を変化させながらｐＨ計測機器で測定し、前記蓄熱材の濃度と、測定された水素イオン指数とがプロットされたグラフに基づいて、前記蓄熱材の濃度と前記水素イオン指数との相関関係を、演算処理による近似で導出した熱媒体状態判定尺度を、評価基準として予め作成し、取得しておくこと、
前記蓄熱槽内に収容された前記熱媒体に対し、その水素イオン濃度を示す蓄熱槽内水素イオン指数をｐＨ計測機器で測定し、測定された前記熱媒体の前記蓄熱槽内水素イオン指数と前記熱媒体状態判定尺度とに基づいて、前記熱媒体に含む前記蓄熱材の濃度を知得すること、
を特徴とする蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法。
【請求項２】
請求項１に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、
前記第１評価基準用熱媒体の水素イオン濃度を、［Ｈ＋］とし、前記第１評価基準用熱媒体の水素イオン指数を、ｐＨで示すと、
ｐＨ＝−Ｌｏｇ１０［Ｈ＋］      …式（１）
前記第１評価基準用熱媒体に含有する前記蓄熱材の濃度を［Ａ］（［Ａ］＞０）とし、
αとβ（β≠０）を定数とすると、
前記蓄熱材の濃度［Ａ］は、前記水素イオン濃度［Ｈ＋］の変化に対応する関数で示され、前記式（１）より、前記熱媒体状態判定尺度は、対数による近似で、次の式（２）に示された実験式であること、
ｐＨ＝−β×Ｌｏｇ［Ａ］−α  （但し、Ｌｏｇは自然対数）      …式（２）
前記熱媒体中に漏洩した前記蓄熱材の濃度は、前記式（２）と、前記熱媒体の前記蓄熱槽内水素イオン指数の測定値とにより、算出されること、
を特徴とする蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、
前記蓄熱槽内に収容された前記熱媒体の前記蓄熱槽内水素イオン指数を、ｐＨ計測機器で継続的に測定し、測定した前記蓄熱槽内水素イオン指数の絶対値と、前記蓄熱槽内水素イオン指数の測定値の経時的な変化量との両方を把握すること、
前記絶対値と前記変化量とに対し、許容範囲内の大きさか否かを判断するのに用いる許容値を、閾値として設定すること、
を特徴とする蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、
前記蓄熱材が前記熱媒体に混ざっていない第２評価基準用熱媒体に、ｐＨ指示薬を滴下して生成した基準用サンプルと、
前記蓄熱槽内から取り出した前記熱媒体に、前記基準用サンプルに用いた同じ前記ｐＨ指示薬を滴下して生成した比較用サンプルと、を用意し、
前記基準用サンプルと前記比較用サンプルとの相対的な色調変化に基づいて、漏洩した前記蓄熱材が前記熱媒体に含まれているか否かを、前記ｐＨ指示薬の変色域に対応させて判別すること、
を特徴とする蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、
前記蓄熱材は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材であること、
を特徴とする蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法。
【請求項６】
請求項５に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、
前記潜熱蓄熱材は、ミョウバン水和物であること、
を特徴とする蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法。
【請求項７】
請求項６に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、
前記ミョウバン水和物は、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ）であること、
を特徴とする蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法。
【請求項８】
状態変化または化学反応により、生じた熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う蓄熱材と、該蓄熱材を封入する充填容器と、該充填容器を介して、蓄熱材との間で熱を移動させるための熱媒体と、を有する蓄熱槽において、
水素イオン濃度を測定するｐＨ計測機器と、
前記蓄熱材の漏洩発生時に、前記熱媒体に対し、漏洩分の前記蓄熱材を、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法に基づいて検知し、検知した前記蓄熱材の漏洩分を定量的に算出する制御手段と、
を備えること、
を特徴とする蓄熱槽。
【請求項９】
請求項８に記載する蓄熱槽において、
熱の供給側と熱の提供側で、当該蓄熱槽と連通する前記熱媒体の流路に、当該蓄熱槽との間で前記熱媒体の流通を制御する主開閉弁を備えていること、
を特徴とする蓄熱槽。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載する蓄熱槽において、
当該蓄熱槽内に収容された前記熱媒体を外部に排出可能な副開閉弁を備えていること、
を特徴とする蓄熱槽。
【請求項１１】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１つに記載する蓄熱槽において、
当該蓄熱槽内に、前記熱媒体の温度を測定する温度計測機器を備えていること、
を特徴とする蓄熱槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、充填容器に封入された蓄熱材を、熱媒体と共に収容した蓄熱槽内で、蓄熱材が充填容器から熱媒体に漏洩した場合に備えた蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法、及び熱媒体への蓄熱材の漏洩が定量的に検知可能な蓄熱槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄熱材は、本来廃棄される排熱等の熱を蓄熱し、蓄えた熱を必要に応じて取り出すことができるため、エネルギを無駄なく有効に活用することができる。このような蓄熱材は、充填容器内に封入された状態で、水等の熱媒体と共に蓄熱槽内に収容され、熱が、充填容器を介して熱媒体との間で移動することにより、蓄熱材への蓄熱と、蓄熱材からの放熱が行われる。その蓄熱槽の一例である蓄熱装置が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１は、熱媒体の供給口とその排水口とを有する容器と、熱媒体を加熱する加熱手段と、容器下部に有する仕切板とを備え、容器内に、潜熱蓄熱材を封入した筒状カプセルを複数配置すると共に、容器下部の供給口から熱媒体を充満する蓄熱装置である。この蓄熱装置では蓄熱時に、供給口から注入された低温の熱媒体が、加熱手段により加熱されて自然対流で流れ、仕切板により流れを乱流に変化させて、隣接する筒状カプセル同士の隙間を通じて、容器上部の排水口へと流れる。これにより、熱が、熱媒体から筒状カプセルを介して潜熱蓄熱材に伝わり、温められた潜熱蓄熱材は、固相から液相への相変化に伴う潜熱を蓄熱する。一方、放熱時には、潜熱蓄熱材への伝熱を終えた熱媒体が、排水口から排水された後、供給口から新たに注入された低温の熱媒体が、隣接する筒状カプセル同士の隙間を通じて、容器上部の排水口へと流れる。これにより、低温の熱媒体が、蓄熱された状態にある液相状の潜熱蓄熱材から熱を奪うことで、高温の熱媒体となる。
【０００４】
このような潜熱蓄熱材が、封入した筒状カプセルから漏れ出てしまうと、熱媒体と混合して、熱媒体の水素イオン濃度が変化する。特許文献１の蓄熱装置には、ｐＨセンサ等による蓄熱材漏れ検知手段が設けられ、潜熱蓄熱材が筒状カプセルから漏れた場合に、熱媒体における水素イオン濃度の変化が、蓄熱材漏れ検知手段によって検知することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５９８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のような蓄熱槽では、蓄熱材が万一、充填容器（筒状カプセル）から水等の熱媒体に漏洩したときには、熱媒体が、酸性または塩基性を呈してしまうことにより、金属腐食に伴って、蓄熱槽等の設備では、熱媒体の外部への漏洩や、機器の故障を招く虞がある。このような設備へのダメージを回避するため、蓄熱槽の出入口を迅速に遮断し、熱媒体の循環を停止する第１措置に続き、容器内の熱媒体に中和剤を添加する等の第２措置を取ることが、求められる。また、漏れ出した分の潜熱蓄熱材を蓄熱槽に補充する第３措置も必要になる。第１措置を行うには、漏洩した微量の蓄熱材でも、感度良く検知することが必須となる。また、第２措置や第３措置を行うには、熱媒体に混じる潜熱蓄熱材の濃度を定量的に把握することが必須となり、特に第２措置では、中和剤の添加量と濃度を決定する上で、熱媒体に混じった潜熱蓄熱材の濃度を、高精度かつ的確に把握することが、非常に重要になる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術は、漏洩した潜熱蓄熱材と混ざった熱媒体の水素イオン濃度を、単にｐＨセンサ等による蓄熱材漏れ検知手段で計測するだけであるため、潜熱蓄熱材の漏洩の有無についてのみの定性的な判断しかできず、熱媒体中の潜熱蓄熱材の濃度を定量的に把握できない。よって、ｐＨセンサ等で熱媒体の水素イオン濃度を計測するだけでは、第２措置や第３措置を適切に取ることが全くできず、問題であった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、充填容器に封入された蓄熱材が熱媒体に僅かに漏洩した場合でも、熱媒体中に漏洩した分の蓄熱材を定量的に検知することができる蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法、及び熱媒体への蓄熱材の漏洩が定量的に検知可能な蓄熱槽を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法は、以下の構成を有する。
（１）状態変化または化学反応により、生じた熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う蓄熱材と、該蓄熱材を封入する充填容器と、該充填容器を介して、蓄熱材との間で熱を移動させるための熱媒体と、を有する蓄熱槽で、蓄熱材が充填容器から熱媒体に漏洩した場合に備えた蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、前記蓄熱材は、溶けたときの水溶液の液性が酸性、またはアルカリ性を呈する特性の材料であること、前記蓄熱材を溶解させた前記熱媒体を、第１評価基準用熱媒体とすると、前記第１評価基準用熱媒体の水素イオン指数を、前記蓄熱材の濃度を変化させながらｐＨ計測機器で測定し、前記蓄熱材の濃度と、測定された水素イオン指数とがプロットされたグラフに基づいて、前記蓄熱材の濃度と前記水素イオン指数との相関関係を、演算処理による近似で導出した熱媒体状態判定尺度を、評価基準として予め作成し、取得しておくこと、前記蓄熱槽内に収容された前記熱媒体に対し、その水素イオン濃度を示す蓄熱槽内水素イオン指数をｐＨ計測機器で測定し、測定された前記熱媒体の前記蓄熱槽内水素イオン指数と前記熱媒体状態判定尺度とに基づいて、前記熱媒体に含む前記蓄熱材の濃度を知得すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、前記第１評価基準用熱媒体の水素イオン濃度を、［Ｈ＋］とし、前記第１評価基準用熱媒体の水素イオン指数を、ｐＨで示すと、
ｐＨ＝−Ｌｏｇ１０［Ｈ＋］      …式（１）
前記第１評価基準用熱媒体に含有する前記蓄熱材の濃度を［Ａ］（［Ａ］＞０）とし、αとβ（β≠０）を定数とすると、
前記蓄熱材の濃度［Ａ］は、前記水素イオン濃度［Ｈ＋］の変化に対応する関数で示され、前記式（１）より、前記熱媒体状態判定尺度は、対数による近似で、次の式（２）に示された実験式であること、
ｐＨ＝−β×Ｌｏｇ［Ａ］−α  （但し、Ｌｏｇは自然対数）      …式（２）
前記熱媒体中に漏洩した前記蓄熱材の濃度は、前記式（２）と、前記熱媒体の前記蓄熱槽内水素イオン指数の測定値とにより、算出されること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、前記蓄熱槽内に収容された前記熱媒体の前記蓄熱槽内水素イオン指数を、ｐＨ計測機器で継続的に測定し、測定した前記蓄熱槽内水素イオン指数の絶対値と、前記蓄熱槽内水素イオン指数の測定値の経時的な変化量との少なくとも一方を把握すること、前記絶対値と前記変化量とに対し、許容範囲内の大きさか否かを判断するのに用いる許容値を、閾値として設定すること、を特徴とする。
【００１０】
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、前記蓄熱材が前記熱媒体に混ざっていない第２評価基準用熱媒体に、ｐＨ指示薬を滴下して生成した基準用サンプルと、前記蓄熱槽内から取り出した前記熱媒体に、前記基準用サンプルに用いた同じ前記ｐＨ指示薬を滴下して生成した比較用サンプルと、を用意し、前記基準用サンプルと前記比較用サンプルとの相対的な色調変化に基づいて、漏洩した前記蓄熱材が前記熱媒体に含まれているか否かを、前記ｐＨ指示薬の変色域に対応させて判別すること、を特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、前記蓄熱材は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材であること、を特徴とする。
（６）（５）に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、前記潜熱蓄熱材は、ミョウバン水和物であること、を特徴とする。
（７）（６）に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、前記ミョウバン水和物は、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ）であること、を特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る蓄熱槽は、以下の構成を有する。
（８）状態変化または化学反応により、生じた熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う蓄熱材と、該蓄熱材を封入する充填容器と、該充填容器を介して、蓄熱材との間で熱を移動させるための熱媒体と、を有する蓄熱槽において、水素イオン濃度を測定するｐＨ計測機器と、前記蓄熱材の漏洩発生時に、前記熱媒体に対し、漏洩分の前記蓄熱材を、（１）乃至（７）のいずれか１つに記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法に基づいて検知し、検知した前記蓄熱材の漏洩分を定量的に算出する制御手段と、を備えること、を特徴とする。
（９）（８）に記載する蓄熱槽において、熱の供給側と熱の提供側で、当該蓄熱槽と連通する前記熱媒体の流路に、当該蓄熱槽との間で前記熱媒体の流通を制御する主開閉弁を備えていること、を特徴とする。
（１０）（８）または（９）に記載する蓄熱槽において、当該蓄熱槽内に収容された前記熱媒体を外部に排出可能な副開閉弁を備えていること、を特徴とする。
（１１）（８）乃至（１０）のいずれか１つに記載する蓄熱槽において、当該蓄熱槽内に、前記熱媒体の温度を測定する温度計測機器を備えていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成を有する本発明の蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法、及び蓄熱槽の作用・効果について説明する。本発明の蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法では、
（１）状態変化または化学反応により、生じた熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う蓄熱材と、該蓄熱材を封入する充填容器と、該充填容器を介して、蓄熱材との間で熱を移動させるための熱媒体と、を有する蓄熱槽で、蓄熱材が充填容器から熱媒体に漏洩した場合に備えた蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、蓄熱材は、溶けたときの水溶液の液性が酸性、またはアルカリ性を呈する特性の材料であること、蓄熱材を溶解させた熱媒体を、第１評価基準用熱媒体とすると、第１評価基準用熱媒体の水素イオン指数を、蓄熱材の濃度を変化させながらｐＨ計測機器で測定し、蓄熱材の濃度と、測定された水素イオン指数とがプロットされたグラフに基づいて、蓄熱材の濃度と水素イオン指数との相関関係を、演算処理による近似で導出した熱媒体状態判定尺度を、評価基準として予め作成し、取得しておくこと、蓄熱槽内に収容された熱媒体に対し、その水素イオン濃度を示す蓄熱槽内水素イオン指数をｐＨ計測機器で測定し、測定された熱媒体の蓄熱槽内水素イオン指数と熱媒体状態判定尺度とに基づいて、熱媒体に含む蓄熱材の濃度を知得すること、を特徴とする。この特徴により、蓄熱槽内において蓄熱材が万一、充填容器から熱媒体に漏洩した場合や、その可能性がある場合でも、熱媒体に混じった漏洩分の蓄熱材の濃度を、定量的かつ感度良く検知できるため、蓄熱槽内で、熱媒体への蓄熱材の漏洩が的確に把握できる。
【００１３】
すなわち、熱媒体状態判定尺度が、例えば、（２）に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法のように、蓄熱材の濃度を変数に含む式（２）「ｐＨ＝−β×Ｌｏｇ［Ａ］−α  （但し、Ｌｏｇは自然対数）」であり、この式（２）の左辺に、測定された熱媒体の水素イオン指数を代入して、熱媒体に占める漏洩分の蓄熱材の濃度を算出するもの等であれば、漏洩分の蓄熱材の量を、簡便かつ定量的に求めることができる。
【００１４】
従って、本発明に係る蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法によれば、充填容器に封入された蓄熱材が熱媒体に僅かに漏洩した場合でも、熱媒体中に漏洩した分の蓄熱材を、定量的かつ感度良く検知することができる、という優れた効果を奏する。
【００１５】
また、（３）に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、蓄熱槽内に収容された熱媒体の蓄熱槽内水素イオン指数を、ｐＨ計測機器で継続的に測定し、測定した蓄熱槽内水素イオン指数の絶対値と、蓄熱槽内水素イオン指数の測定値の経時的な変化量との少なくとも一方を把握すること、絶対値と変化量とに対し、許容範囲内の大きさか否かを判断するのに用いる許容値を、閾値として設定すること、を特徴とする。この特徴により、スポット的に測定したｐＨの絶対値をそのまま利用した蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法と共に、継続的に測定したｐＨの絶対値の変動を利用した蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法を併用することで、より信頼性の高い蓄熱材の漏洩検知が可能となる。
【００１６】
また、（４）に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、蓄熱材が熱媒体に混ざっていない第２評価基準用熱媒体に、ｐＨ指示薬を滴下して生成した基準用サンプルと、蓄熱槽内から取り出した熱媒体に、基準用サンプルに用いた同じｐＨ指示薬を滴下して生成した比較用サンプルと、を用意し、基準用サンプルと比較用サンプルとの相対的な色調変化に基づいて、漏洩した蓄熱材が熱媒体に含まれているか否かを、ｐＨ指示薬の変色域に対応させて判別すること、を特徴とする。この特徴により、ｐＨ計測機器が万が一、何らかの理由で正常に作動しない事態となっても、蓄熱槽内で、充填容器に封入されている蓄熱材が熱媒体に漏洩しているかどうかを、サンプリングした熱媒体を用いて、ｐＨ指示薬で確認することができる。
【００１７】
また、（５）に記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法において、蓄熱材は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材であること、を特徴とするので、様々な種類の潜熱蓄熱材の中でも、潜熱蓄熱材の主成分が、例えば、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ）のようなミョウバン水和物であれば、ミョウバン水和物を主成分とする潜熱蓄熱材は、相変化に伴う潜熱が比較的大きい物性を有する。そのため、このように比較的大きな潜熱の出入りを利用した潜熱蓄熱材では、大容量の熱を蓄熱し、それを放熱する蓄放熱性能を具備できている点で、優れている。加えて、潜熱蓄熱材の主成分が、例えば、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ）のようなミョウバン水和物であれば、ｐＨ計測機器により、熱媒体に混じった漏洩分の蓄熱材の濃度が、より低い濃度まで幅広い濃度帯域で高精度に検知可能になる。
【００１８】
また、本発明の蓄熱槽では、状態変化または化学反応により、生じた熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う蓄熱材と、該蓄熱材を封入する充填容器と、該充填容器を介して、蓄熱材との間で熱を移動させるための熱媒体と、を有する蓄熱槽において、水素イオン濃度を測定するｐＨ計測機器と、蓄熱材の漏洩発生時に、熱媒体に対し、漏洩分の蓄熱材を、（１）乃至（７）のいずれか１つに記載する蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法に基づいて検知し、検知した蓄熱材の漏洩分を定量的に算出する制御手段と、を備えること、を特徴とする。この特徴により、本発明の蓄熱槽内において、蓄熱材が万一、充填容器から熱媒体に漏洩した場合や、その可能性がある場合でも、熱媒体に混じった漏洩分の蓄熱材の濃度が定量的かつ感度良く検知できるため、蓄熱槽内で、熱媒体への蓄熱材の漏洩が、的確に把握できる。また、制御手段が、例えば、ｐＨ計測機器で測定された水素イオン指数（ｐＨ値）を、作業者に視認可能に表示するモニタや、実測されたｐＨ値が異常な数値になっていることを報知する報知機器等と、電気的に接続されていれば、蓄熱槽内で蓄熱材が熱媒体に漏洩した場合には、作業者は、蓄熱槽内での蓄熱材の漏洩について、モニタや報知機器等により、知ることができる。
【００１９】
（９）に記載する蓄熱槽において、熱の供給側と熱の提供側で、当該蓄熱槽と連通する熱媒体の流路に、当該蓄熱槽との間で熱媒体の流通を制御する主開閉弁を備えていること、を特徴とする。この特徴により、蓄熱槽内で蓄熱材が熱媒体に漏洩した場合には、全ての主開閉弁を閉弁することにより、漏洩状態熱媒体が、熱の供給側の流路で連通する熱供給源と、熱の提供側の流路で連通する熱提供先とに流れるのを阻止することができ、蓄熱材が、熱供給源と熱提供先に拡散するのを防止することができる。そのため、蓄熱システムへのダメージを適切に回避することができる。
【００２０】
（１０）に記載する蓄熱槽において、当該蓄熱槽内に収容された熱媒体を外部に排出可能な副開閉弁を備えていること、を特徴とする。この特徴により、ｐＨ指示薬による蓄熱材漏洩検知方法で、蓄熱材が熱媒体に漏洩しているかを検知するとき、蓄熱槽内の熱媒体のサンプルを、副開閉弁から簡単に採取することができる。勿論、蓄熱槽内の熱媒体を定期的に入れ替えするときや、漏洩分の蓄熱材が高濃度で熱媒体に混入し、この状態の熱媒体を蓄熱槽から排水するときに、このような熱媒体を副開閉弁から排水することができる。
【００２１】
（１１）に記載する蓄熱槽において、当該蓄熱槽内に、熱媒体の温度を測定する温度計測機器を備えていること、を特徴とする。この特徴により、蓄熱槽内での熱媒体が、蓄熱している状況下にあるか、あるいは放熱している状況下にあるかを、判別できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る蓄熱槽を含む蓄熱システム全体を示す模式図である。
【図２】図１に示す蓄熱槽に構成された制御ユニットを示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る潜熱蓄熱材組成物の構成成分について、模式的に示す図である。
【図４】図３に示す潜熱蓄熱材組成物を封入する充填容器を例示した半断面図である。
【図５】図４に示す充填容器の圧力調整弁を示す断面図であり、圧力調整弁の作用を説明する図である。
【図６】図１に示す蓄熱槽で熱媒体に浸された充填容器内の潜熱蓄熱材組成物を示す模式図であり、（ａ）は、潜熱蓄熱材組成物が漏れなく充填容器に封入されている状態を、（ｂ）は、潜熱蓄熱材組成物が充填容器から熱媒体に漏洩している状態を、それぞれ示す。
【図７】実施形態に係る蓄熱槽内の潜熱蓄熱材の漏洩検知方法で、式（３）による熱媒体状態判定尺度をグラフ化した図である。
【図８】実施形態に係る蓄熱槽内の潜熱蓄熱材の漏洩検知方法により、水素イオン指数の測定時間と、測定値及びその変化量との関係について、模式的に示したグラフである。
【図９】実施形態に係る蓄熱槽内の潜熱蓄熱材の漏洩検知方法で、基準用サンプルと比較用サンプルとを対比した結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施形態）
以下、本発明に係る蓄熱槽、及び蓄熱槽内の蓄熱材漏洩検知方法について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る蓄熱槽は、本実施形態では、蓄熱材の相変化による潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材とし、この潜熱蓄熱材を封入する充填容器と、この充填容器を介して潜熱蓄熱材との間で熱を移動させるための熱媒体と、を有した潜熱蓄熱槽である。充填容器は、潜熱蓄熱槽内に複数収容されている。図１は、実施形態に係る蓄熱槽を模式的に示す図である。
【００２４】
はじめに、蓄熱システム全体の構成について、簡単に説明する。図１に示すように、蓄熱槽１は、その入力側にある熱供給源６０と、出力側にある熱提供先７０との間に配置された蓄熱システムの中核である。蓄熱槽１は、本実施形態では、水等である熱媒体２の流路４（熱媒体の供給側流路、熱媒体の提供側流路）を４つと、４つの電磁弁５（第１電磁弁５Ａ、第２電磁弁５Ｂ、第３電磁弁５Ｃ、第４電磁弁５Ｄ）（主開閉弁）と、１つの排出弁６（副開閉弁）と、制御ユニット７（制御手段）と、３つのｐＨ計８（ｐＨ計測機器）と、５つの温度計９（温度計測機器）、モニタ１０と、報知機器１１等とを有している。
【００２５】
図２は、制御ユニットを示すブロック図である。制御ユニット７は、大別して制御部７Ａと演算部７Ｂとからなり、中央演算ユニット（ＣＰＵ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等からなる公知のマイクロコンピュータ（図示省略）を備える。ＲＯＭには、電磁弁５を自動制御で開閉するのに必要なプログラムや、後述するように、熱媒体状態判定尺度（例えば、式（２），（３））の作成、取得した熱媒体状態判定尺度を記憶するプログラム、測定されたＰＨの絶対値及びその変化量に対し許容値Ｋに基づいて、許容範囲内の大きさか否かを判断するのに用いるプログラム、その他のプログラムが予め格納されている。
【００２６】
そして、このようなプログラムを用いてＣＰＵにロードすることで、例えば、電磁弁５の自動開閉や、ｐＨ計８や温度計９で測定された各実測値のモニタ１０への表示、ｐＨ計８や温度計９で測定された実測値が異常な数値である場合に行う報知機器１１の作動等の所定の動作が、制御部７Ａを通じて実行可能になっている。また、ＲＡＭには、ｐＨ計８で測定された水素イオン指数の数値等が、入力可能になっており、記憶される。演算部７Ｂは、例えば、後述する式（３）中の左辺に、測定された水素イオン指数の測定値を代入して演算し、漏洩した漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度を演算すること等を行う。
【００２７】
熱供給源６０と蓄熱槽１とは、２つの流路４（供給側流入路４Ａ、供給側流出路４Ｂ）で連通され、蓄熱槽１と熱提供先７０とは、２つの流路４（提供側流出路４Ｃ、提供側流入路４Ｄ）で連通されている。熱供給源６０は、例えば、病院やビルの発電に用いられるコジェネレーション（CogenerationまたはCombined Heat and Power）で、ガスエンジンシステムから生じる排熱等、熱を発生する対象物であり、供給側流入路４Ａを通じて蓄熱槽１に供給する熱媒体２を、本実施形態では、約９０℃に加熱する。一方、蓄熱槽１内で低温となった熱媒体２は、供給側流出路４Ｂを通じてこの熱供給源６０に還流され、再び熱供給源６０で加熱される。
【００２８】
熱提供先７０は、例えば、給湯設備や、冷暖房を行う空気調和設備等で、これらの設備の熱源（エネルギ源）を得るのに必要な熱交換器等を対象としており、蓄熱槽１から提供側流出路４Ｃを通じて、８０〜９０℃の温度帯域にある熱媒体２の提供を受ける。一方、熱提供先７０で低温になった熱媒体２は、提供側流入路４Ｄを通じて蓄熱槽１に還流される。
【００２９】
４つの電磁弁５はいずれも、蓄熱槽１との間で熱媒体２の流通を制御する弁で、４つの流路４にそれぞれ配管され、制御ユニット７と電気的に接続されている。具体的には、第１電磁弁５Ａ（５）は、供給側流入路４Ａの管路上に配管され、熱供給源６０から蓄熱槽１に向けた熱媒体２の流れを制御する。第２電磁弁５Ｂ（５）は、供給側流出路４Ｂの管路上に配管され、蓄熱槽１から熱供給源６０に向けた熱媒体２の流れを制御する。第３電磁弁５Ｃ（５）は、提供側流出路４Ｃの管路上に配管され、蓄熱槽１から熱提供先７０に向けた熱媒体２の流れを制御する。第４電磁弁５Ｄ（５）は、提供側流入路４Ｄの管路上に配管され、熱提供先７０から蓄熱槽１に向けた熱媒体２の流れを制御する。
【００３０】
排出弁６は、蓄熱槽１内とその外部との間で熱媒体２の流通を制御する弁であり、蓄熱槽１底部で、蓄熱槽１と連通する流路４Ｅに配管されている。この排出弁６は、蓄熱槽１内に充満された熱媒体２（後述する漏洩状態熱媒体２Ａになっている場合もあり、以下、双方をまとめて「熱媒体２等」と総称することがある。）の中から、サンプリング用の熱媒体２等を取り出す場合（図１中、下向き矢印）や、蓄熱槽１内の熱媒体２等を槽外に排出する場合（図１中、左向き矢印）に開弁し、それ以外には、閉弁状態にある。
【００３１】
ｐＨ計８は、熱媒体２等に接触可能な検出器（プローブ）と、このプローブで検出された信号に基づく処理で、熱媒体２等中の水素イオン指数を検知する計器本体部とからなる周知のｐＨ計測機器であり、制御ユニット７と電気的に接続されている。ｐＨ計８は、小数点以下の有効数字２桁でｐＨ値を表示できることが好ましい。本実施形態では、ｐＨ計８は、供給側流出路４Ｂの配管上、または蓄熱槽１内で供給側流出路４Ｂと近接する位置に１つと、提供側流出路４Ｃの配管上、または蓄熱槽１内で提供側流出路４Ｃと近接する位置に１つと、蓄熱槽１底部に１つと、合わせて３つ設けられている。
【００３２】
温度計９は、熱媒体２等に接触可能な検出器（プローブ）と、このプローブで検出された信号に基づく処理で熱媒体２等の温度を検知する計器本体部とからなる周知の温度計測機器であり、制御ユニット７と電気的に接続されている。本実施形態では、温度計９は、図１に示すように、供給側流入路４Ａの配管上、または蓄熱槽１内でこの供給側流入路４Ａと近接する位置に１つと、供給側流出路４Ｂの配管上、または蓄熱槽１内でこの供給側流出路４Ｂと近接する位置に１つと、提供側流出路４Ｃの配管上、または蓄熱槽１内でこの提供側流出路４Ｃと近接する位置に１つと、提供側流入路４Ｄの配管上、または蓄熱槽１内でこの提供側流入路４Ｄと近接する位置に１つと、蓄熱槽１底部に１つと、合わせて５つ設けられている。
【００３３】
モニタ１０は、制御ユニット７と電気的に接続されており、ｐＨ計８で測定された水素イオン指数（ｐＨ値）や、温度計９で測定された熱媒体２等の温度の実測値を、作業者に視認可能に表示する。報知機器１１は、後に詳述するが、ｐＨ計８による実測値や、温度計９による実測値に対し、許容範囲外の異常値が生じた場合において、異常な実測値になっていることを、例えば、ブザー音や表示灯の点灯等によって、モニタ１０から離れた場所にいる作業者に知らせる。
【００３４】
次に、蓄熱材について、説明する。蓄熱槽１に使用される蓄熱材は、本実施形態では、溶けたときの水溶液の液性が酸性を呈する特性の材料からなり、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材４１である。潜熱蓄熱材４１は、熱供給源６０から供給側流入路４Ａを通じて供給される約９０℃の熱媒体２により蓄熱し、熱提供先７０から提供側流入路４Ｄを通じて還流された低温の熱媒体２に放熱する。この潜熱蓄熱材４１は、本実施形態では、アンモニウムミョウバン１２水和物（硫酸アンモニウムアルミニウム・１２水：ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ）とするミョウバン水和物の一種である。アンモニウムミョウバンは、融点９３．５℃の物性で、常温では固体の物質である。そのため、アンモニウムミョウバンが、単体で融点未満の９０℃程度に加熱されたとしても、アンモニウムミョウバンは、ほとんど溶融することなく、潜熱を蓄熱することもできない。
【００３５】
図３は、潜熱蓄熱材組成物の構成成分について、模式的に示す図である。図１及び図３に示すように、蓄熱槽１で行う蓄熱と放熱は、主成分である潜熱蓄熱材４１によって行われるが、本実施形態では、充填容器２０（図１参照）には、この潜熱蓄熱材４１を含む潜熱蓄熱材組成物４０が封入されている。
【００３６】
すなわち、潜熱蓄熱材組成物４０は、潜熱蓄熱材４１に、２種の添加剤４２を配合してなる。添加剤４２は、潜熱蓄熱材４１の物性を調整する役割を担う。この添加剤４２は、液相状態にある潜熱蓄熱材４１の融液の粘度を高める増粘剤４３と、潜熱蓄熱材４１の融点を、必要に応じて任意の温度に調整する融点調整剤４４である。増粘剤４３は、糖アルコールに属する物質であり、融点調整剤４４は、無水硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）である。増粘剤４３の液性と融点調整剤４４の液性は、何れも中性である。
【００３７】
具体的に説明する。本実施形態では、増粘剤４３は、マンニトール（Ｃ６Ｈ１４Ｏ６）であり、当該潜熱蓄熱材組成物４０全体の重量に占める配合比率として、マンニトール（Ｃ６Ｈ１４Ｏ６）の配合比率は、２０ｗｔ％以下の範囲内である。無水硫酸ナトリウムは、融点８８４℃の物性で、常温では固体の物質である。無水硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）の配合比率は、１０ｗｔ％以下の範囲内である。このような無水硫酸ナトリウムが、潜熱蓄熱材組成物４０全体の重量に対し、例えば、５ｗｔ％の配合比率で、アンモニウムミョウバン（潜熱蓄熱材４１）に添加されると、潜熱蓄熱材組成物４０の融点は、約９０℃になる。
【００３８】
なお、本実施形態では、潜熱蓄熱材４１を、アンモニウムミョウバン（硫酸アンモニウムアルミニウム・１２水：ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ）とした。しかしながら、潜熱蓄熱材で、アンモニウムミョウバンに含まれる金属イオンは、アルミニウムイオン以外にも、例えば、クロムイオン、鉄イオン、コバルトイオン、マンガンイオン等、３価の金属イオンであっても良く、アンモニウムミョウバンは、このような３価の金属イオンを含む複硫酸塩となっていれば良い。また、潜熱蓄熱材４１は、アンモニウムミョウバンに限らず、例えば、カリミョウバン、カリウムミョウバン等、ミョウバン水和物であれば、特に限定されるものではない。
【００３９】
また、本実施形態では、増粘剤４３にマンニトールを挙げたが、増粘剤は、マンニトールのほか、例えば、エリトリトールや、加熱しても褐色化やキャラメル化を起こさず、酸に強い物性等を有する糖アルコールに属する物質であれば、特に限定されるものではない。
【００４０】
次に、充填容器２０について、説明する。充填容器２０は、例えば、芯材とするアルミ箔の両面に、フィルム状の樹脂をそれぞれ積層した複層構造で、袋状に成形されたアルミラミネート製袋等であり、内部に充填した潜熱蓄熱材組成物４０を密閉可能に封入できる。また、このような充填容器２０は、アルミ箔とフィルム状の樹脂を複層構造にして構成されているため、ある程度の耐圧強度を確保できると共に、柔軟性を有した容器となる上、加熱による融着で成形することもできるため、安価である。
【００４１】
また、充填容器２０以外には、例えば、図４に示す充填容器でも良い。図４は、充填容器を例示した半断面図であり、図４に示す充填容器の圧力調整弁の作用を説明する断面図を、図５に示す。図４に示すように、充填容器２０Ａは、潜熱蓄熱材組成物４０を収容するための内部空間２３を形成する本体部２１と、内部空間２３とその外部とが連通する開口部２２と、温度変化や構造変化に伴う潜熱蓄熱材組成物４０の体積増減により、変動する内部空間２３の圧力を制御する圧力調整弁３０とを有している。圧力調整弁３０は、本体部２１の開口部２２に設けられている。
【００４２】
図５に示すように、圧力調整弁３０は、水等の液体ＬＱ（熱媒体２）が当該充填容器２０Ａの外部から内部空間２３に流入することを遮断すると共に、潜熱蓄熱材組成物４０が内部空間２３から外部に流出することを遮断する一方で、内部空間２３にある気体ＧＳが外部に流出するのを許容する弁体部３１を有している。
【００４３】
具体的には、圧力調整弁３０は、本体部２１の開口部２２を閉塞する弁体部３１と、保持した弁体部３１を本体部２１に螺合または融着により固定するキャップ３２とからなる。弁体部３１は、内部空間２３と当該充填容器２０Ａの外部との間で、熱媒体２等（図１参照）である水の流通を阻む防水性と、気体ＧＳとして、空気と水蒸気だけを流通可能とする透湿性と、を兼ねた防水透湿素材として、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE：Polytetrafluoroethylene）製の防水透湿膜で形成されている。
【００４４】
本実施形態の蓄熱システムでは、熱媒体２は水であり、容量３．０ｍ３の熱媒体２と、数量３２，８００袋の充填容器２０が、容積５．０ｍ３の大きさに形成された蓄熱槽１内に収容されている。潜熱蓄熱材組成物４０は、１袋の充填容器２０につき、１００ｇ封入されており、充填容器２０全袋分の潜熱蓄熱材組成物４０は、容積２．０ｍ３で、重量３．２８ｔとなっている。封入する潜熱蓄熱材組成物４０は、その全体の重量に対し、アンモニウムミョウバン１２水和物（硫酸アンモニウムアルミニウム・１２水：ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ）を９０ｗｔ％、無水硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）を２ｗｔ％、マンニトール（Ｃ６Ｈ１４Ｏ６）を８ｗｔ％で組成されている。
【００４５】
このような潜熱蓄熱材組成物４０を封入した充填容器２０，２０Ａ（以下、充填容器２０Ａを含め、単に「充填容器２０」と総称する。）は複数、規則化された配置形態で収容される。その配置形態の一例として、蓄熱槽１では、図１に示すように、全ての充填容器２０が、蓄熱槽１内に載置された棚３に、蓋部（充填容器２０Ａでは圧力調整弁３０）を蓄熱槽１の側壁に向けて横向きに寝かせた姿勢で、複数列に亘り、複数段に積み重ねて配置され、熱媒体２に完全に浸漬した状態で収容されている。潜熱蓄熱材組成物４０の潜熱蓄熱材４１に蓄熱された熱が、充填容器２０を通じて熱媒体２に伝熱されると、温められた熱媒体２が、自然対流で移動するが、蓄熱槽１内に棚３が設けてあると、熱媒体２の流れが、棚３により乱流になる。そのため、蓄熱槽１内では、例えば、熱媒体２の温度分布や、漏洩分の潜熱蓄熱材組成物４０の潜熱蓄熱材４１等が熱媒体２に混ざった漏洩状態熱媒体２Ａにおいて、含有する潜熱蓄熱材４１等の濃度分布等、熱媒体２等の状態が、より均一化し易くなる。
【００４６】
なお、潜熱蓄熱材組成物４０を封入した充填容器２０を蓄熱槽１内に配置する形態は、本実施形態に限定されるものではなく、蓄熱槽内での充填容器の配置形態、蓄熱槽内の棚の有無や、熱媒体の液面位置は、適宜変更可能である。
【００４７】
次に、蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法について、説明する。本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法は、前述した蓄熱システムの蓄熱槽１内において、潜熱蓄熱材組成物４０が充填容器２０から熱媒体２に漏洩した場合に備え、蓄熱システム稼働時に潜熱蓄熱材組成物４０の漏洩状況を常時、自動で監視する場合に用いられるほか、例えば、日常点検や定期点検等、蓄熱槽１の設備管理を行う際にも用いられる。図６は、図１に示す蓄熱槽で熱媒体に浸された充填容器内の潜熱蓄熱材組成物を示す模式図であり、（ａ）は、潜熱蓄熱材組成物が漏れなく充填容器に封入されている状態を、（ｂ）は、潜熱蓄熱材組成物が充填容器から熱媒体に漏洩した状態を、それぞれ示す。
【００４８】
前述したように、潜熱蓄熱材組成物４０は、充填容器２０に密閉して封入されており、潜熱蓄熱材組成物４０を封入した充填容器２０は通常、図６（ａ）に示すように、蓄熱槽１内に充満された熱媒体２に浸漬されている。しかしながら、何らかの理由で、充填容器２０が破損し、封入されていた潜熱蓄熱材組成物４０が、熱媒体２に流出してしまうことも考えられる。図６（ｂ）に示すように、漏れ出した潜熱蓄熱材組成物４０が、水等の熱媒体２中に混ざると、蓄熱槽１内の熱媒体２は、漏洩した潜熱蓄熱材組成物４０の成分と水等とが溶解した漏洩状態熱媒体２Ａに変化する。
【００４９】
本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法は、蓄熱槽１内において、漏洩状態熱媒体２Ａに含まれる潜熱蓄熱材組成物４０のうち、潜熱蓄熱材４１の濃度を検知する。潜熱蓄熱材組成物４０には、潜熱蓄熱材４１のほか、増粘剤４３と融点調整剤４４による２種の添加剤４２が配合されているが、２種の添加剤４２はいずれも中性であり、添加剤４２に起因した金属腐食は生じない。一方、アンモニウムミョウバン１２水和物である潜熱蓄熱材４１は、固相状態でアルカリ性を呈し、液相状態で酸性を呈する。そのため、潜熱蓄熱材４１に起因した金属腐食が、蓄熱槽１、熱供給源６０、及び熱提供先７０に生じて、熱媒体２等の外部への漏洩や、電磁弁５やｐＨ計８等の機器の故障を招く虞がある。
【００５０】
［１．ｐＨ計による潜熱蓄熱材の漏洩検知方法］
本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法は、熱媒体状態判定尺度を、評価基準として予め作成し、取得しておく。この熱媒体状態判定尺度は、図６に示すように、蓄熱槽１以外において、第１評価基準用熱媒体２Ａの水素イオン指数を、潜熱蓄熱材４１の濃度を変化させながら、図示しないｐＨ計で測定し、潜熱蓄熱材４１の濃度と、測定された水素イオン指数とがプロットされたグラフに基づき、潜熱蓄熱材４１の濃度と水素イオン指数との相関関係を、対数による近似で導出した尺度（図７参照）である。第１評価基準用熱媒体２Ａは、潜熱蓄熱材４１を、濃度を変化させながら溶解させて任意の濃度に調整した熱媒体である。次に、蓄熱槽１内に収容された熱媒体２または漏洩状態熱媒体２Ａに対し、その水素イオン濃度を、蓄熱槽内水素イオン指数としてｐＨ計８で測定し、測定された水素イオン指数の絶対値（ｐＨ値）と上記熱媒体状態判定尺度とに基づいて、漏洩状態熱媒体２Ａに含む漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度を知得する。
【００５１】
［１−１．スポット的に測定したｐＨの絶対値をそのまま利用した潜熱蓄熱材の漏洩検知方法］
ここで、熱媒体状態判定尺度を規定するに当たり、以下の検証実験を行った。検証実験は、漏洩した潜熱蓄熱材４１が熱媒体２に混入した場合を想定し、第１評価基準用熱媒体２Ａ（漏洩状態熱媒体２Ａ）中に占める潜熱蓄熱材４１の濃度変化と、ｐＨ計によるこの漏洩状態熱媒体２Ａの水素イオン指数との相関関係を把握するため、蓄熱槽１以外で前もって行った試験である。この検証実験は、ｐＨ計の感度を検証するための試験でもある。
【００５２】
＜実験方法＞
検証実験では、水道水（熱媒体２）１００ｍｌをビーカーに採取し、評価基準用としてのアンモニウムミョウバン１２水和物（潜熱蓄熱材４１）をビーカー内の水道水に加えて、水溶液（漏洩状態熱媒体２Ａ）の状態を調整した。具体的には、添加する潜熱蓄熱材４１の量を徐々に増やしながら、潜熱蓄熱材４１の添加量に応じて、その都度、漏洩状態熱媒体２Ａの水素イオン指数をｐＨ計で測定した。
【００５３】
＜熱媒体状態判定尺度の規定＞
次に、潜熱蓄熱材４１の濃度と、第１評価基準用熱媒体２Ａの水素イオン指数の測定値とに基づいて、グラフ横軸を潜熱蓄熱材４１の濃度、グラフ縦軸を第１評価基準用熱媒体２Ａの水素イオン指数の測定値としたプロットを作成し、対数近似によって両者の相関関係を表す関係式を導き出した。その関係式が、後述する式（２）のような熱媒体状態判定尺度である。
【００５４】
すなわち、第１評価基準用熱媒体２Ａの水素イオン濃度を、［Ｈ＋］とし、第１評価基準用熱媒体２Ａの水素イオン指数を、ｐＨで示すと、
ｐＨ＝−Ｌｏｇ１０［Ｈ＋］      …式（１）
第１評価基準用熱媒体２Ａに含有する潜熱蓄熱材４１の濃度を［Ａ］（［Ａ］＞０）とし、αとβ（β≠０）を定数とすると、
潜熱蓄熱材４１の濃度［Ａ］は、水素イオン濃度［Ｈ＋］の変化に対応する関数で示され、式（１）より、潜熱蓄熱材４１の濃度と水素イオン指数の関係を、対数による近似を行うことにより次の式（２）を得た。熱媒体状態判定尺度は、潜熱蓄熱材４１の濃度を変数に含むこの式（２）により、演算処理されるものである。
ｐＨ＝−β×Ｌｏｇ［Ａ］−α  （但し、Ｌｏｇは自然対数）      …式（２）
この式（２）では、αとβ（β≠０）は何れも定数である。対数近似では、潜熱蓄熱材４１の濃度と水素イオン指数との実測値のプロットに対し、最小二乗法によるフィッティングを行うことにより、定数の値をそれぞれ決定した。漏洩状態熱媒体２Ａに含有する潜熱蓄熱材４１の濃度は、式（２）の左辺に、漏洩状態熱媒体２Ａの水素イオン指数の実測値を代入して算出される。なお、式（２）は、第１評価基準用熱媒体２Ａ中における潜熱蓄熱材４１の濃度変化と水素イオン指数の変化との関係について、本出願人により、これまで行ってきた数多くの実験を通じて得た実験式である。かくして、熱媒体２中に漏洩した漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度は、式（２）と、熱媒体２の蓄熱槽１内の水素イオン指数の測定値とにより、算出される。
【００５５】
具体的には、出願人は、添加した潜熱蓄熱材４１の濃度を９点とり、これらの濃度毎に計測したｐＨ値（水素イオン指数）を取得した。そして、グラフ横軸を潜熱蓄熱材４１の濃度、グラフ縦軸を第１評価基準用熱媒体２Ａの水素イオン指数としたプロットを作成し、対数近似（最小二乗法による式（２）のフィッティング）を行うことで、次の式（３）を取得した。
ｙ＝−０．２６３×Ｌｏｇ［Ａ］＋３．２６９９      …式（３）
（α＝−３．２６９９、β＝０．２６３、Ｒ２＝０．９８６５）
図７は、式（３）による熱媒体状態判定尺度をグラフ化した図である。
【００５６】
検証実験では、図７に示すように、水道水だけのｐＨ値は６．６であった。これに対し、添加した潜熱蓄熱材４１（アンモニウムミョウバン）の濃度（小数点以下の有効数字３桁）が、０．００８ｗｔ％、０．０１４ｗｔ％、０．０３２ｗｔ％、０．０５０ｗｔ％、０．０８３ｗｔ％であるとき、第１評価基準用熱媒体２ＡのｐＨ値（小数点以下の有効数字２桁）は、先の濃度の低い順に、４．６３、４．４０、４．１２、４．００、３．８７であった。
【００５７】
＜式（３）の考察＞
図７に示すように、潜熱蓄熱材４１が混じっていない水道水では、ｐＨ値は６．６であり、たとえ僅かな量でも、潜熱蓄熱材４１が水道水に混入すると、ｐＨ値は、一気に１．５以上低い値になる。しかも、式（３）によれば、第１評価基準用熱媒体２Ａに混入している潜熱蓄熱材４１の濃度が、０．００１〜０．１００ｗｔ％という比較的低い数値であっても、第１評価基準用熱媒体２ＡのｐＨ値は、５．１〜４．５という幅広い範囲で、数値に差異を持つ。そのため、第１評価基準用熱媒体２Ａに混入した潜熱蓄熱材４１が、たとえ僅かな量であっても、混入した潜熱蓄熱材４１の濃度を、高精度に検知することができる。
【００５８】
具体的には、前述した蓄熱システムでは、１００ｇの潜熱蓄熱材組成物４０を封入した充填容器２０が、容積５．０ｍ３の蓄熱槽１内に３２，８００袋（重量３．２８ｔ）収容されている。この３２，８００袋のうち、２袋分の２００ｇの潜熱蓄熱材組成物４０が、容積３．０ｍ３（３ｔ）もある熱媒体２中に混入した場合が、潜熱蓄熱材４１の濃度０．００８ｗｔ％に相当する。勿論、１袋分の１００ｇの潜熱蓄熱材組成物４０（潜熱蓄熱材４１の濃度０．００３ｗｔ％相当）だけが、熱媒体２中に混入した場合でも、式（３）に示す熱媒体状態判定尺度は、計測可能な範囲にある。従って、混入した潜熱蓄熱材４１の濃度を高精度に検知できることが判る。
【００５９】
実際の蓄熱システムでは、蓄熱槽１内に充満された熱媒体２、あるいは漏洩状態熱媒体２Ａ（熱媒体２で、結果的に潜熱蓄熱材組成物４０の漏洩が生じていた場合）の水素イオン濃度をｐＨ計８で測定する。漏洩した潜熱蓄熱材組成物４０分の漏洩分蓄熱材４１Ａ（図６（ｂ）参照）の濃度は、式（３）の左辺に、測定された漏洩状態熱媒体２Ａの水素イオン濃度（ｐＨ値）を代入することにより、算出される。
【００６０】
このように、蓄熱槽１内に充満された漏洩状態熱媒体２Ａ内の潜熱蓄熱材４１の濃度を、ｐＨ計８により、スポット的な計測を瞬時に行い、定量的に把握することができる。しかしながら、ｐＨ計８が、蓄熱槽１に取り付けられたままになっていると、蓄熱槽１内の熱媒体２と潜熱蓄熱材４１との間で、蓄熱または放熱を繰り返し行っているうちに、ｐＨ計８のプローブ（電極センサ等）に付着した異物や、プローブでの計測基準の狂い、プローブの経年劣化等に起因して、計測精度の低下を招く虞もある。計測精度の低下は、測定されたｐＨ値に誤差をもたらすため、混入した潜熱蓄熱材４１の濃度を高精度に検知する上で、このような偶然誤差要因を排除することは、計測上、非常に重要である。
【００６１】
［１−２．継続的に測定したｐＨの絶対値の変動を利用した潜熱蓄熱材の漏洩検知方法］
偶然誤差要因を排除する一つの手法として、本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法では、蓄熱槽１内に収容された熱媒体２に対し、その水素イオン濃度を、ｐＨ計８で継続的に測定する。次に、測定時間と水素イオン指数の測定値との関係で、測定した水素イオン指数の絶対値と、水素イオン指数の測定値の経時的な変化量とを把握する。そして、これらの絶対値と変化量とに対し、許容範囲内の大きさか否かを判断するのに用いる許容値を、閾値として設定する。
【００６２】
具体的に説明する。図８は、水素イオン指数の測定時間と、測定値及びその変化量との関係について、模式的に示したグラフであり、横軸を測定時間、縦軸を水素イオン指数で示している。前述した蓄熱槽１内の熱媒体２に対し、その水素イオン指数の絶対値（ｐＨ値）を、ｐＨ計測機器８で継続的に測定し、測定時間毎のｐＨ値の測定結果をグラフ上にプロットし、図８に示すように、測定時の時間毎の各ｐＨ値を線グラフ化して、水素イオン指数の測定値と、その測定値に対し、経時的な測定値変化量とを把握する。
【００６３】
蓄熱槽１内の熱媒体２のｐＨ値を継続的に測定する時間は、例えば、１ヶ月間、３ヶ月間等、ある程度のスパンをおいて定めておく。そして、一定期間中におけるｐＨ値の変化量を、測定時間で除した線分の傾きｍ１を求める。測定値変化量は、線分の傾きｍ１（ｍ１は実数でｍ１≠０）で示される。この線分の傾きｍ１は、多少の微々たる変動を含みながら、測定期間中のプローブ劣化や異物付着などの誤差要因によって、正または負の値をとるものと推定できる。
【００６４】
測定値変化量が、計測開始時当初から大きく変動することなく、傾きｍ１の線分で推移すれば、ｐＨ計８は正常に機能しており、かつ、潜熱蓄熱材４１の漏洩は発生していないものと考えられる。これにより、前述の誤差要因を含まないことを確認した上で、潜熱蓄熱材４１の漏洩有無を判別することができ、誤差要因による漏洩の誤検知を防止することができる。
【００６５】
一方で、潜熱蓄熱材４１が漏洩した場合、この漏洩発生時Ｔ０を境に、線分の傾きｍ１が大きく変化する。潜熱蓄熱材４１は、液相状態で酸性を呈するため、時間Ｔ０以降、線分の傾きｍ２（ｍ２は実数でｍ２≠０）は、ｍ１より小さくなる。なお、蓄熱材が、液相状態でアルカリ性を呈する物性であれば、漏洩発生時Ｔ０以降、線分の傾きｍ２は、ｍ１より大きくなると考えられる。
【００６６】
すなわち、潜熱蓄熱材４１が漏洩した場合には、漏洩発生時Ｔ０以降、水素イオン指数の急峻な変化によって、線分の傾きｍ１はｍ２に変化する。潜熱蓄熱材４１により水素イオン指数に及ぼす影響は、前述の誤差要因と比較して圧倒的に大きいと考えられる。そこで、傾きｍ１とｍ２の間に許容値Ｋを設ける。これにより、前述の誤差要因による水素イオン指数の変動が、許容値Ｋに収まる程度なら、潜熱蓄熱材４１が漏洩していないとして、検知することができ、許容値Ｋを上回る急峻な水素イオン指数の変動があれば、潜熱蓄熱材４１が漏洩しているとして、検知することができる。
【００６７】
具体的には、許容値Ｋは、傾きｍ１に対し、例えば、−１０％等とする閾値であり、このような閾値範囲に収まる程度の減少であれば、前述の誤差要因に起因した緩やかな水素イオン指数の変化であると判断する。その反対に、傾き傾きｍ２が、許容値Ｋから大きく外れてしまう程度に減少していたら、潜熱蓄熱材４１が漏洩したものと判断する。潜熱蓄熱材４１が漏洩している場合には、報知機器１１が、ｐＨ計８による実測値に対し、許容範囲外の異常値になっていることを、作業者に知らせる。
【００６８】
［２．ｐＨ指示薬による潜熱蓄熱材の漏洩検知方法］
次に、本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法では、ｐＨ指示薬を用いた評価試験方法もある。図９は、実施形態に係る蓄熱槽内の潜熱蓄熱材の漏洩検知方法で、基準用サンプルと比較用サンプルとを対比した結果を示す説明図である。なお、図９（ａ）に図示した粗いドット表示は黄色透明であることを意味し、図９（ｂ）に図示した細かいドット表示は赤色透明であることを意味する。
【００６９】
ｐＨ指示薬を用いた評価試験方法では、潜熱蓄熱材４１が混ざっていない評価基準用の第２評価基準用熱媒体（水道水であり、図６中に示す熱媒体２に相当）に、ｐＨ指示薬を滴下して生成した基準用サンプル５１と、蓄熱槽１内から取り出した熱媒体２に、基準用サンプル５１に用いた同じｐＨ指示薬を滴下して生成した比較用サンプル５２と、を用意する。そして、基準用サンプル５１と比較用サンプル５２との相対的な色調変化に基づいて、漏洩した漏洩分蓄熱材４１Ａ（潜熱蓄熱材４１）が熱媒体２に含まれているか否かを、ｐＨ指示薬の変色域に対応して判別する。
【００７０】
＜評価試験方法＞
具体的に説明する。蓄熱槽１内で使用する潜熱蓄熱材組成物４０に含む潜熱蓄熱材４１は、液相状態で酸性を呈するため、用いるｐＨ指示薬を、酸塩基指示薬の一種であるメチルレッドとしている。メチルレッドは、ｐＨ＞６．２で黄色、ｐＨ＜４．４で赤色を、変色域である４．４≦ｐＨ≦６．２ではオレンジ色を示し、酸塩基指示薬の中でも、酸性域において比較的幅広い変色域を有した特性である。
【００７１】
評価試験では、基準用サンプル５１とするビーカーと、比較用サンプル５２とするビーカーに、水道水（熱媒体２）１００ｍｌをそれぞれ採取した後、０．４ｗ／ｖ％のメチルレッド溶液をそれぞれ、双方の熱媒体２中に１０滴滴下した。この時点では、基準用サンプル５１の水溶液と比較用サンプル５２の水溶液の水素イオン指数は、何れもｐＨ６．６であり、図９（ａ）に示すように、黄色透明である。次に、比較用サンプル５２の水溶液に、アンモニウムミョウバン１２水和物（潜熱蓄熱材４１）を少量ずつ添加しながら、比較用サンプル５２の水溶液の色調を観察した。
【００７２】
＜評価試験結果＞
潜熱蓄熱材４１を添加した比較用サンプル５２の水溶液が、０．００７ｗｔ％のアンモニウムミョウバン水溶液となったとき、すなわち漏洩状態熱媒体２Ａに占める漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度が０．００７ｗｔ％となったとき、図９（ｂ）に示すように、水溶液の色調が赤色透明に変化した。換言すれば、濃度０．００７ｗｔ％の漏洩分蓄熱材４１Ａを含有する漏洩状態熱媒体２Ａの水素イオン指数は、概ねｐＨ４．４であると推察できる。なお、０．００７ｗｔ％のアンモニウムミョウバン水溶液は、前述したように、蓄熱槽１内に収容した３２，８００袋の充填容器２０のうち、２袋分の２００ｇの潜熱蓄熱材組成物４０が熱媒体２中に漏洩した場合で、漏洩状態熱媒体２Ａに占める潜熱蓄熱材４１の濃度０．００８ｗｔ％より、低い濃度に相当する水溶液である。
【００７３】
＜評価試験の考察＞
熱媒体２に漏洩した潜熱蓄熱材４１（漏洩分蓄熱材４１Ａ）が、たとえ濃度０．００７ｗｔ％という低濃度で、漏洩状態熱媒体２Ａに混入していても、基準用サンプル５１と比較用サンプル５２とを用いて、各水溶液の色調変化を相対的に比較するだけで、漏洩状態熱媒体２Ａに漏洩した微量な漏洩分蓄熱材４１Ａを検知することができる。
【００７４】
また、前述したように、式（３）による熱媒体状態判定尺度を用いて、漏洩分蓄熱材４１Ａ（潜熱蓄熱材４１）の濃度を把握する手法では、潜熱蓄熱材４１が濃度０．００８ｗｔ％であるとき、漏洩状態熱媒体２ＡのｐＨ値は４．６３であった。一方、本評価試験では、アンモニウムミョウバン（潜熱蓄熱材４１）の濃度が０．００７ｗｔ％であるとき、漏洩状態熱媒体２ＡのｐＨ値は４．４近傍と推察される。双方の潜熱蓄熱材４１の濃度について、０．００１ｗｔ％の差異があり、そのまま単純に比較することはできないものの、式（３）による熱媒体状態判定尺度を用いた蓄熱材漏洩検知方法は、本評価試験を通じた検証で、０．４ｗ／ｖ％のメチルレッド溶液の滴下量と、潜熱蓄熱材４１の混入量との関係から導き出して検討しても、信頼性を備え、有意性のある手法であると考えられる。
【００７５】
次に、本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法、及び蓄熱槽１の作用・効果について説明する。蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法では、蓄熱材の相変化による潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材４１と、該潜熱蓄熱材４１を封入する充填容器２０と、該充填容器２０を介して、潜熱蓄熱材４１との間で熱を移動させるための熱媒体２と、を有する蓄熱槽１で、潜熱蓄熱材４１が充填容器２０から熱媒体２に漏洩した場合に備えた潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法において、潜熱蓄熱材４１は、溶けたときの水溶液の液性が酸性を呈する特性の材料であること、蓄熱槽１以外において、潜熱蓄熱材４１を溶解させた熱媒体２を、第１評価基準用熱媒体２Ａとすると、第１評価基準用熱媒体２Ａの水素イオン指数を、潜熱蓄熱材４１の濃度を変化させながら、図示しないｐＨ計で測定し、潜熱蓄熱材４１の濃度と、測定された水素イオン指数とがプロットされたグラフに基づいて、潜熱蓄熱材４１の濃度と水素イオン指数との相関関係を、対数による近似で導出した熱媒体状態判定尺度を、評価基準として予め作成し、取得しておくこと、蓄熱槽１内に収容された熱媒体２に対し、その水素イオン濃度を示す蓄熱槽内水素イオン指数をｐＨ計８で測定し、測定された熱媒体２の蓄熱槽内水素イオン指数と熱媒体状態判定尺度とに基づいて、熱媒体２に含む潜熱蓄熱材４１の濃度を知得すること、を特徴とする。この特徴により、潜熱蓄熱材組成物４０が万一、充填容器２０から熱媒体２に漏洩した場合や、その可能性がある場合でも、熱媒体２に混じった漏洩分の漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度を、定量的かつ感度良く検知できる。そのため、蓄熱槽１内で、熱媒体２への漏洩分蓄熱材４１Ａの漏洩が的確に把握できる。
【００７６】
すなわち、熱媒体２のｐＨ値と、この熱媒体２に含有するアンモニウムミョウバン１２水和物（潜熱蓄熱材４１）の濃度との関係について、潜熱蓄熱材４１の濃度を変数に含む式（２）「ｐＨ＝−β×Ｌｏｇ［Ａ］−α  （但し、Ｌｏｇは自然対数）」を用い、左辺に測定された熱媒体２の水素イオン指数（蓄熱槽内水素イオン指数）を代入して、熱媒体２に占める漏洩分の潜熱蓄熱材４１（漏洩分蓄熱材４１Ａ）の濃度を算出するため、漏洩分の漏洩分蓄熱材４１Ａの量を、簡便かつ定量的に求めることができる。しかも、例えば、熱媒体２に占める漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度０．００３ｗｔ％等のように、熱媒体２に混入した漏洩分蓄熱材４１Ａが、たとえ微量であったとしても、測定された水素イオン指数（蓄熱槽内水素イオン指数）の絶対値より、漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度を、より信頼性の高い数値として、高精度に求めることができる。
【００７７】
従って、本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法によれば、充填容器２０に封入された潜熱蓄熱材４１が僅かに熱媒体２に漏洩した場合でも、熱媒体２中に漏洩した分の漏洩分蓄熱材４１Ａを、定量的かつ感度良く検知することができる、という優れた効果を奏する。
【００７８】
ところで、潜熱蓄熱材組成物４０の潜熱蓄熱材４１が万一、充填容器２０から熱媒体２に漏洩してしまい、蓄熱槽１内に充満されている熱媒体２が漏洩状態熱媒体２Ａに変化してしまった場合には、潜熱蓄熱材４１は酸性を呈するため、漏洩状態熱媒体２Ａ（図６（ｂ）参照）は酸性になり、金属腐食を引き起こす原因となる。
【００７９】
これに対し、本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法では、漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度が的確に把握できるため、蓄熱槽１の流路４を迅速に遮断し、熱媒体２の循環を停止する第１措置に続き、蓄熱槽１内の漏洩状態熱媒体２Ａに中和剤を投入する第２措置を行うのにあたり、中和剤の投入量と濃度を迅速に決定することができ、第２措置を、適切かつ速やかに行うことができる。そのため、蓄熱槽１において、電磁弁５、排出弁６、ｐＨ計８、及び温度計９等の各種機器に及ぼす腐食・損傷・不具合や、流路４の配管の腐食、熱供給源６０と熱提供先７０における熱交換器での腐食や損傷等、蓄熱システムに及ぶダメージを、適切に回避することができる。また、漏れ出した分の漏洩分蓄熱材４１Ａを蓄熱槽１に補充する第３措置についても、漏洩分蓄熱材４１Ａの補充量と濃度を、迅速に容易に決めることができる。
【００８０】
また、本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法では、蓄熱槽１内に収容された熱媒体２の水素イオン指数を、ｐＨ計８で継続的に測定し、測定した水素イオン指数（蓄熱槽内水素イオン指数）の絶対値と、この水素イオン指数の測定値の経時的な変化量とを把握すること、絶対値と変化量とに対し、許容範囲内の大きさか否かを判断するのに用いる許容値Ｋを、閾値として設定すること、を特徴とする。この特徴により、スポット的に測定したｐＨの絶対値をそのまま利用した蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法と共に、継続的に測定したｐＨの絶対値の変動を利用した蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法を併用することで、より信頼性の高い潜熱蓄熱材４１の漏洩検知が可能となる。すなわち、ｐＨ計８のプローブの経年劣化や、異物付着などの誤差要因による漏洩の誤検知を防止しつつ、漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度が微小であったとしても、感度良く定量的に検知することができる。
【００８１】
また、本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法では、潜熱蓄熱材４１が混ざっていない第２評価基準用熱媒体（蓄熱槽１内の熱媒体２とは別で、評価基準用の熱媒体２）に、メチルレッドを滴下して生成した基準用サンプル５１と、蓄熱槽１内から取り出した熱媒体２に、基準用サンプル５１に用いた同じメチルレッドを滴下して生成した比較用サンプル５２と、を用意し、基準用サンプル５１と比較用サンプル５２との相対的な色調変化に基づいて、漏洩した漏洩分蓄熱材４１Ａが熱媒体２に含まれているか否かを、メチルレッドの変色域に対応させて判別すること、を特徴とする。この特徴により、ｐＨ計８が万が一、何らかの理由で正常に作動しない事態となっても、蓄熱槽１内で、充填容器２０に封入されている潜熱蓄熱材４１が熱媒体２に漏洩しているかどうかを、排出弁６からサンプリングした熱媒体２を用いて、メチルレッドによる潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法で確認することができる。
【００８２】
また、本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法では、蓄熱材は、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材４１であること、を特徴とするので、様々な種類の潜熱蓄熱材の中でも、潜熱蓄熱材４１の主成分が、例えば、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ）のようなミョウバン水和物であれば、ミョウバン水和物を主成分とする潜熱蓄熱材４１は、相変化に伴う潜熱が比較的大きい物性を有する。そのため、このように比較的大きな潜熱の出入りを利用した潜熱蓄熱材４１では、この潜熱蓄熱材４１に蓄熱できる蓄熱量も比較的大きく得られる。よって、ミョウバン水和物を主成分とする潜熱蓄熱材４１を含む潜熱蓄熱材組成物４０は、例えば、同体積の水で蓄熱する場合に比べ、その約数〜１０倍を超える等、大容量の熱を蓄熱し、それを放熱する蓄放熱性能を具備できている点で、優れている。加えて、潜熱蓄熱材４１の主成分が、例えば、アンモニウムミョウバン１２水和物（ＡｌＮＨ４（ＳＯ４）２・１２Ｈ２Ｏ）のようなミョウバン水和物であれば、ｐＨ計８により、熱媒体２に混じった漏洩分の漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度が、より低い濃度まで幅広い濃度帯域で高精度に検知可能になる。
【００８３】
また、本実施形態に係る蓄熱槽１では、蓄熱材の相変化による潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材４１と、該潜熱蓄熱材４１を封入する充填容器２０と、該充填容器２０を介して、潜熱蓄熱材４１との間で熱を移動させるための熱媒体２と、を有する蓄熱槽１において、水素イオン濃度を測定するｐＨ計８と、潜熱蓄熱材４１の漏洩発生時に、熱媒体２に対し、漏洩分の漏洩分蓄熱材４１Ａを、本実施形態に係る蓄熱槽１内の潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法に基づいて検知し、検知した漏洩分蓄熱材４１Ａの漏洩分を定量的に算出する制御ユニット７と、を備えること、を特徴とする。この特徴により、潜熱蓄熱材組成物４０が万一、充填容器２０から熱媒体２に漏洩した場合や、その可能性がある場合でも、熱媒体２に混じった漏洩分蓄熱材４１Ａの濃度が定量的かつ感度良く検知できるため、蓄熱槽１内で、熱媒体２への潜熱蓄熱材組成物４０の漏洩が的確に把握できる。また、蓄熱槽１内で潜熱蓄熱材組成物４０が熱媒体２に漏洩した場合には、作業者は、蓄熱槽１内での潜熱蓄熱材組成物４０の漏洩について、接続モニタ１０や報知機器１１により、知ることができる。
【００８４】
また、本実施形態に係る蓄熱槽１では、熱供給源６０側と熱提供先７０側で、当該蓄熱槽１と連通する熱媒体２の流路４に、当該蓄熱槽１との間で熱媒体２の流通を制御する電磁弁５を備えていること、を特徴とする。この特徴により、蓄熱槽１内で潜熱蓄熱材組成物４０が熱媒体２に漏洩した場合には、第１〜第４電磁弁５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを全て閉弁することにより、漏洩状態熱媒体２Ａが、供給側流入路４Ａと供給側流出路４Ｂを通じて熱供給源６０に、提供側流出路４Ｃと提供側流入路４Ｄを通じて熱提供先７０に流れるのを阻止できる。そのため、潜熱蓄熱材４１が、熱供給源６０と熱提供先７０に拡散するのを防止することができ、蓄熱システムへのダメージを適切に回避することができる。
【００８５】
また、本実施形態に係る蓄熱槽１では、当該蓄熱槽１内に収容された熱媒体２を外部に排出可能な排出弁６を備えていること、を特徴とする。この特徴により、ｐＨ指示薬による潜熱蓄熱材４１の漏洩検知方法で、潜熱蓄熱材４１が熱媒体２に漏洩しているかを検知するとき、蓄熱槽１内の熱媒体２のサンプルを、排出弁６から簡単に採取することができる。勿論、蓄熱槽１内の熱媒体２を定期的に入れ替えするときや、漏洩分蓄熱材４１Ａが高濃度で熱媒体２に混入し、この状態の熱媒体２を蓄熱槽１から排水するときに、このような熱媒体２を排出弁６から排水することができる。
【００８６】
また、本実施形態に係る蓄熱槽１では、当該蓄熱槽１内に、熱媒体２の温度を測定する温度計９を備えていること、を特徴とする。この特徴により、蓄熱槽１内での熱媒体２が、蓄熱している状況下にあるか、あるいは放熱している状況下にあるかを、判別できる。
【００８７】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
（１）例えば、実施形態では、式（２），（３）に示す熱媒体状態判定尺度の演算を、制御ユニット７で行ったが、制御手段は、例えば、別体のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の端末機器で、式（２），（３）に示す熱媒体状態判定尺度の演算を行い、この端末機器に接続されて作動する等の構成としても良い。
（２）また、実施形態では、蓄熱システム内の熱提供先７０として、８０〜９０℃の温度帯域で使用する給湯設備や空気調和設備を挙げたが、熱提供先は、例えば、ガス吸収式冷凍機の再生器を加熱するのに用いる熱源等のほか、８０℃以上の温度を必要とする装置を対象に、多様に用いることができる。また、８０℃未満の温度帯域で使用する給湯設備や空気調和設備を熱提供先とすることもできる。
【００８８】
（３）また、実施形態では、融点調整剤４４の配合により、潜熱蓄熱材組成物４０の融点を約９０℃に調整したが、融点調整剤により調整される潜熱蓄熱材組成物の融点温度は、約９０℃に限定されるものではなく、潜熱蓄熱材組成物から放熱される熱を利用する熱提供先で、必要とする熱源の温度に対応した温度に調整されたものであれば良い。
（４）また、実施形態では、蓄熱槽１との間で熱媒体２の流通を制御する弁を、制御ユニット７により自動で開閉する電磁弁５としたが、主開閉弁は、手動で開閉する手動弁でも良い。
（５）また、実施形態では、ｐＨ計８を３つ、温度計９を５つ、それぞれ設置したが、ｐＨ計測機器と温度計測機器について、蓄熱槽に設ける数量、蓄熱槽への配置位置は、適宜変更可能である。
【００８９】
（６）また、実施形態では、潜熱蓄熱材組成物４０入りの充填容器２０，２０Ａを、熱媒体２に完全に浸漬した状態で、蓄熱槽１内に配置したが、この充填容器２０Ａの圧力調整弁３０が、熱媒体２の液面上にあっても良い。
（７）また、実施形態では、蓄熱材を、相変化に伴う潜熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う潜熱蓄熱材４１としたが、蓄熱材は、水との化学反応に伴う反応熱の出入りを利用して蓄熱または放熱を行う化学蓄熱材で、溶けたときの水溶液の液性が酸性、またはアルカリ性を呈する特性を有した材料でも良い。
（８）また、実施形態では、蓄熱システムに構成した蓄熱槽１を１つとしたが、蓄熱システムは、熱供給源と熱提供先との間で、直列配管接続あるいは並列配管接続で複数の蓄熱槽を配置したものでも良い。
【００９０】
（９）また、実施形態では、熱媒体２の流路４との接続口を４つ、蓄熱槽１に設けているが、例えば、蓄熱槽１に熱媒体２が流入する接続口を１つ、蓄熱槽１から熱媒体２が流出する接続口を１つ、合わせて２つの接続口とするほか、熱媒体２の流路４と蓄熱槽１との接続口の数を４つ以上等、熱媒体の流路と蓄熱槽とを繋ぐ接続口の数は、特に限定されるものではなく、いくつでも良い。
（１０）また、実施形態では、熱媒体２の流路４と蓄熱槽１とを４つの接続口で連通し、このうちの２つの接続口を蓄熱槽１上部に、残り２つの接続口を蓄熱槽１下部に、それぞれ配置したが、熱媒体の流路と蓄熱槽とが連通していれば良く、熱媒体の流路が蓄熱槽に接続する位置は、いかなる位置でも良い。
【符号の説明】
【００９１】
１    蓄熱槽
２    熱媒体，第２評価基準用熱媒体
２Ａ  第１評価基準用熱媒体，漏洩状態熱媒体
４    流路
４Ａ  供給側流入路（熱の供給側流路）
４Ｂ  供給側流出路（熱の供給側流路）
４Ｃ  提供側流入路（熱の提供側流路）
４Ｄ  提供側流出路（熱の提供側流路）
５    電磁弁（主開閉弁）
６    排出弁（副開閉弁）
７    制御ユニット（制御手段）
８    ｐＨ計（ｐＨ計測機器）
９    温度計（温度計測機器）
２０，２０Ａ  充填容器
４１  潜熱蓄熱材（蓄熱材）
４１Ａ  漏洩分蓄熱材（漏洩分の蓄熱材）
５１  基準用サンプル
５２  比較用サンプル
Ｋ    許容値
【図１】
0006434889.tif 000002
【図２】
0006434889.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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