JP2001280871A

JP2001280871A - 蓄熱槽

Info

Publication number: JP2001280871A
Application number: JP2000097853A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Kito; 和明木藤; Koji Shiina; 孝次椎名; Koichi Chino; 耕一千野; Mitsugi Nakahara; 中原　　貢; Hidefumi Araki; 秀文荒木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】蓄熱材を用いた蓄熱・蓄冷槽において、伝熱管
と蓄熱・蓄冷材の熱収縮・膨張の差による応力の抑制と
ギャップ部の熱抵抗の低減を図る。【解決手段】伝熱管１を蓄熱材２に埋設する。伝熱管１
に軸方向に伸びるフィン４を設け、伝熱管１と蓄熱材２
の間にあらかじめギャップを作っておく。ギャップは熱
伝導率の高い金属紛５などを充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体の蓄熱／蓄冷材
を用いた蓄熱／蓄冷槽に係わる。

【０００２】

【従来の技術】エネルギーの有効利用のため、現在まで
に蓄熱・蓄冷を目的としてさまざまな装置が提案されて
いる。このうち蓄冷を目的とした蓄冷槽では気体の凝縮
時または液体凝固時の潜熱を利用して蓄冷効率を高めた
装置が主流である。このうち、蓄冷材に気体を用いた蓄
冷槽は、気体の比熱が小さく、しかも蒸発・凝縮によっ
て蓄冷槽内の圧力が大きく変動するため、大規模な蓄冷
システムには用いづらい。

【０００３】これに対し、液体の凝固熱を用いたシステ
ムは、ビルなどのシステム空調に利用されている氷蓄熱
に代表されるように、比較的大規模なシステムを構築し
やすい。氷蓄熱に関しては、特開平５−３４０５７１号
の公報や特開平５−００５５４１号の公報など数多くの
特許が出願されている。これらの装置の多くは、蓄冷材
として用いた水を作動流体として用い、冷熱を取り出す
時は氷と水の混相流を循環させることにより熱交換させ
ている。しかし、水は凝固時に体積膨張し蓄冷槽構造物
に負荷がかかるため、これら水を用いた蓄冷システムで
は氷の結晶成長を回避するため、使用温度範囲は０℃程
度までに限られる。また、氷スラリーを生成するために
水を過冷却する装置や凍結防止装置等が必要となる。

【０００４】これらに対し、固体の蓄冷材を用いた蓄冷
槽も提案されている。固体蓄冷材は凝固熱を用いること
はできないものの、非常に低い温度まで安定して使用す
ることができ、特開平５−２３９５８６号の公報では−
２５０℃以下の極低温でも使用できるＲｕと希土類元素
から成る合金を蓄冷材として提案している。

【０００５】以上のような蓄冷槽に対し、建築物の床部
分、柱部分、梁部分、基礎部分などに使われているコン
クリートをそのまま蓄熱・蓄冷材として用い、ビル空調
などに利用する案が特開平１０−２２７４８６号の公報
で提案されている。この公報では、建築物の構造材であ
るコンクリートをそのまま蓄熱・蓄冷材として用い、空
調機と空調空間と蓄熱・蓄冷部が閉ループを構成する蓄
熱・蓄冷システムを提案している。

【０００６】同様に、コンクリートなどの固体を蓄冷材
として用いた蓄冷槽の案が特開平１０−２３８３６６号
の公報でも提案されている。固体蓄冷材としては、石、
セラミックス、金属酸化物、コンクリートなどを挙げて
いる。これらの蓄冷材は高温から低温まで安定している
ため、使用温度範囲を広くとることができ、蓄熱・蓄冷
槽とすることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】蓄熱・蓄冷槽を用いた
エネルギー貯蔵システムとして、蓄冷槽に貯蔵した冷熱
を用いて、エネルギーを液体空気で貯蔵するシステム
（液体空気エネルギー貯蔵システム）が特開平９−２５
０３６０号の公報などで提案されている。このシステム
が成立するためには、常温から氷点下２００℃近い極低
温まで使用可能で、安価で熱取り出し性能の高い大型の
蓄熱・蓄冷槽が必要である。これらの特徴を満たす蓄熱
・蓄冷槽としてコンクリートなどの固体を蓄熱・蓄冷材
に用いる案が特開平１０−２２７４８６号の公報や特開
平１０−２３８３６６号の公報で提案されている。

【０００８】上記のように大型で、使用温度範囲が広い
蓄冷槽では、伝熱管材料と固体蓄熱・蓄冷材の熱収縮・
膨張の差により伝熱管や固体蓄熱・蓄冷材に大きな応力
がかかる可能性がある。また、伝熱管と固体蓄熱・蓄冷
材の相互作用により空気層ギャップが形成されることも
考えられ、伝熱性能の劣化が危惧される。

【０００９】本発明は、上記の問題に鑑み、伝熱管と固
体蓄熱・蓄冷材（蓄熱材）の熱収縮・膨張の差によりか
かる応力を低減することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、相変化しない
固体物質の蓄熱材と、該蓄熱材中に埋設され、かつ熱搬
送の流体を流通する伝熱管とを有する蓄熱槽にあって、
前記伝熱管と蓄熱材との間に隙間を設け、隙間に熱伝導
性の高い熱伝導物質を介在したことを特徴とするもので
ある。

【００１１】また本発明は伝熱管と蓄熱材にかかる熱収
縮・膨張による応力を分散するようにしたことを特徴と
するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について述べ
る。

【００１３】この実施形態で使用される蓄熱・蓄冷槽
は、使用温度範囲が常温から−２００℃近い極低温まで
と広範囲である。説明の簡略化で、蓄熱・蓄冷槽を蓄熱
槽と称する。伝熱管と蓄熱材の熱収縮・膨張の差により
かかる応力の低減は、その一つとして伝熱管の熱収縮・
膨張をおさえることをせず、伝熱管が蓄熱材に束縛され
ない構造とすることで解決できる。コンクリートなどの
固体を蓄熱材に用いる場合は固化する過程で収縮するた
め、本構造を実現するためにはあらかじめ伝熱管とコン
クリートとの間にギャップが設けられるように製造方法
を工夫する。

【００１４】ギャップを形成するには、融点または昇華
点の低い物質で伝熱管をコーティングしておき、蓄熱材
になるコンクリートを流し込んで硬化させた後に、加熱
してコーティング材を抜き取ることでがギャップが作ら
れる。加熱時に蓄熱材に大きな負荷をかけないために
は、コーティング材の融点または昇華点はなるべく低い
ほうがよい。常温から−２００℃程度まで使用する蓄熱
槽の場合、運転時にかかる熱過渡の温度差は約２００℃
なので、コーティング材除去時にかける温度差も２００
℃以下にするのが望ましい。そのため、コーティング材
として融点または昇華点が２００℃以下の蝋などの物質
を使用する。

【００１５】ギャップは空気層になるので伝熱性能が劣
る。この伝熱性能劣化の抑制は、形成したギャップを熱
伝導率の大きい固体物質や熱伝達率の大きな液体で満た
すことで解決できる。ギャップに固体を充填する場合
は、あらかじめ伝熱管の周りに当該物質の層を作った後
にコンクリートを流し込むことで、ギャップの形成と固
体物質の充填が同時にできる。さらに伝熱管に軸方向に
伸びるフィンを付加することで拡大伝熱面を持つことに
なり、ギャップの熱抵抗をさらに低減できる。フインを
付加することは熱抵抗の低減の他、蓄熱材と伝熱管の接
触面積が増加するため、熱収縮・膨張の抵抗が全体的に
増大し、応力を分散する効果もあり、応力が一点にかか
ることを阻止できる。

【００１６】また伝熱管と蓄熱材の熱収縮・膨張の差に
よりかかる応力の低減と空気層のギャップ形成による伝
熱性能の劣化の抑制は、伝熱管形状を工夫して熱収縮・
膨張に応力を分散することにより抑制できる。熱収縮・
膨張の差は伝熱管が長いほど大きくなり、熱収縮・膨張
の差が一点にかかると大きな応力が発生する。そのた
め、伝熱管各部に熱収縮・膨張を抑制する機構を設けれ
ば伝熱管にかかる応力を分散することができ、伝熱管が
局部的に過大な応力を受けて破損するのを阻止できる。

【００１７】熱収縮・膨張を抑制するには、伝熱管の外
径を軸方向に変えることにより熱収縮・膨張の抵抗にな
るところをが幾つかに分かれるように増す手段、伝熱管
を蛇行させることで熱収縮・膨張の方向を分散する手段
などがある。これらの手段を採用した場合、伝熱管はそ
の一部が固体蓄熱・蓄冷材に強く押し付けられることに
なるため伝熱管と固体蓄熱・蓄冷槽の接触面を確保で
き、空気層のギャップが形成した場合でも伝熱性能を確
保できる。さらい、上記の二つの手段に、それぞれ軸方
向に伸びるフインを伝熱管の外周に設ける構成を付加し
てもよい。フインを設けることで熱収縮・膨張の抵抗が
全体的に増大し、応力を分散できるとともに、伝熱面積
が拡大する。伝熱管の周囲に存在する空気層ギャップが
もたらす熱伝達劣化があっても、フインによる伝熱面積
拡大で熱伝達が大変良くなるので、伝熱性能が大幅に向
上する。

【００１８】また、上述した二つの手段を組合せて用い
ることで、空気層ギャップ形成による伝熱性能劣化の抑
制をより効率よく行うことができる。

【００１９】次に本発明の実施形態を図面を引用してさ
らに詳しく説明する。

【００２０】まず、図１に示す蓄熱槽の実施形態につい
て述べる。

【００２１】この蓄熱槽は大きな蓄熱槽ユニットの一部
分である。この蓄熱槽が多数集って大きな蓄熱槽ユニッ
トが構成されるのである。一つの蓄熱槽は丈が２０ｍ、
横幅が２ｍ、奥行き幅が２ｍの大きさをもっている。ユ
ニット全体の大きさは、丈が２０ｍ、横／奥行き幅が３
０〜４０ｍである。この大きさで電力量に置き換えて１
０万Ｗ程度の熱エネルギーが蓄えられる。５時間程度で
蓄熱され、同じく５時間程度で放熱される。この蓄熱／
放熱が繰り返して使用されるのである。

【００２２】蓄熱槽は、伝熱管１、蓄熱材２、外枠３を
有する。伝熱管１は、直径が２５ｍｍの鋼管又はステン
レス管で形成されている。この伝熱管１が一つの蓄熱槽
に１０本程度備わる。蓄熱材３はコンクリートを用い
る。コンクリート以外としては、石、セラミックス、金
属酸化物、アスファルトを含む固体物質の蓄熱材が使用
可能である。これらの蓄熱材は、相変化しない固体物質
で、５０℃から−２００℃の範囲にわたって結晶状態を
保つものである。外枠３は断熱材および金属を主材料と
して形成される。

【００２３】伝熱管１の外周には、伝熱管１の長手方向
に延在する複数のフイン４を備える。このフイン４は伝
熱管１と蓄熱材２との接触面積を増して熱がより多く伝
わるようにしたものである。フイン４を分割して軸方に
間隔を置いて並ぶようにして伝熱管１の熱収縮・膨張を
少なく抑える。フインが無い部分は、伝熱管１と蓄熱材
２との間にギャップを設け、ギャップには熱を伝えやす
い高熱伝導率の物質５を介在する。このような構成にす
ることにより、ギャップのところでは蓄熱材２に比べて
熱膨張の大きい伝熱管１が蓄熱材に拘束されることな
く、自由に熱収縮／膨張が行われる。フイン４があると
ころでは伝熱管１の伸び縮みが蓄熱材２で拘束される
が、ギャップのところでは伸縮が自由であるため、前記
拘束によって伝熱管２に作用する応力は全体として少な
く、しかも分散して小さくなってしまうので、その応力
による伝熱管１の破損は抑えられる。蓄熱材２に加わる
応力も小さくなるので蓄熱材２の破損も抑えられること
になる。

【００２４】フイン４で伝熱管１の熱伸縮を止めない構
成、すなわち、フイン４が蓄熱材２に拘束されない構成
にすることにより、フインは軸方向に分割されずに延在
する一枚板にすることも可能である。

【００２５】ギャップに充填されて介在する前記の物質
５は、ギャップの空気層が熱伝達を妨げるのを改善する
もので、熱の伝わりやすい銅や鉄等の金属粉末、蓄熱材
と同じ材料（コンクリート）や粘度等を使用する。これ
らの物質は、蓄熱槽の使用温度範囲内で固体状態が保た
れるものを用いる。熱伝導は、蓄熱材２と同じかそれ以
上のものを用いる。蓄熱材２の材料は、コンクリート又
はコンクリートよりも熱伝導率が大きい物質が望ましい
ので、介在する物質はコンクリートよりも熱伝導率の大
きいものが望ましく、０℃で１．２Ｗ／ｍＫ以上の熱伝
導率が必要である。

【００２６】またギャップに介在ないし充填する物質と
して液体を用いることができる。使用する液体は、蓄冷
槽の使用温度範囲を常温から−１６０℃程度に制限すれ
ばイソペンタンやイソペタン、常温から−１３０℃程度
に制限すれば塩化エチルや塩化カルボニル、常温から−
１００℃程度までに制限すればエタノールやジエチルエ
ーテルなどが使える。また、油類やアルコール類および
水銀などの液体金属のように使用温度範囲内で凝固する
物質でも良いが、水のように凝固時に大きな体積膨張が
ある物質は伝熱管１と蓄熱材２に大きな応力がかかるた
め避けたほうが良い。

【００２７】蓄熱材２の安全性を考えると、可燃性物質
を充填するのは問題があるが、メチルブロライドや四塩
化炭素またはグリセリンなどを溶かしこむことにより引
火を防止できる。

【００２８】前記ギャップは、次のようにして形成す
る。

【００２９】伝熱管１の表面を、蝋やグリセリンなどの
融点が低い物質や塩化アンモニウムやシュウ酸のように
昇華点の低い物質で予めコーティングしておき、コンク
リートで封入した後に加熱することでコーティングに用
いた物質を取り除くことにより、ギャップが形成される
のである。また、伝熱管１の表面を金属紛などを固めた
もので覆っておいたり、伝熱管表面を薄く削り、削りく
ずを付着させておいても良い。

【００３０】上記蓄熱槽の性能評価について、図２を引
用して述べる。

【００３１】この性能評価を示す図２は、上述した蓄熱
槽を模擬した供試体の熱過渡サイクル試験を示してい
る。縦軸に実効ギャップ熱伝達率を、横軸に熱過渡サイ
クル数を示す。

【００３２】実効ギャップ熱伝達率とは、伝熱管と蓄熱
材との間のギャップの熱通過率を表す数値であり、ギャ
ップにおける熱抵抗の逆数である。実効ギャップ熱伝達
率は空気層のギャップができた供試体の値を１００％と
し、それとの比で示した。蓄冷材にはコンクリートを用
いた。図中で、ギャップ有りのデータは空気層ギャップ
ができた供試体のデータ、ギャップ無しはギャップがで
きないように工夫したコンクリートを充填した供試体の
データ、フィン付きはさらにステンレス製のフィンを付
加した供試体のデータである。

【００３３】ギャップができないように工夫すること
で、実効ギャップ熱伝達率は約２．６倍になっており、
ギャップの熱抵抗が１／２．６に低減されたことが分か
る。さらにフィンを付加した場合のギャップの熱抵抗は
最高１／６近くまで低減した。フィン付き伝熱管のデー
タは４サイクル回以降急激に実効ギャップ熱伝達率が低
下しているが、これは本試験で用いたフィンの破損で熱
伝達が低下したためである。フインを伝熱管の径方向に
つけるように設けたため、伝熱管の熱収縮で大きな応力
を受けフインは破断したためと考える。

【００３４】このように、伝熱管にフィンを付加するこ
とでギャップの熱抵抗を減少できる反面、伝熱管にはフ
ィンが破断するほどの大きな応力がかかることがわか
る。このことから、伝熱管または蓄冷材に熱膨張・収縮
による応力を抑制する構造が必要であり、同時に空気層
のギャップの抵抗も低減する必要があることが分かっ
た。また、伝熱管にフィンを付加する場合は、応力を抑
制できるよう軸方向にする必要があることも分かった。

【００３５】次に伝熱管の熱収縮・膨張による応力を小
さく分ける他の実施形態について、図３、図４、図５を
引用して述べる。伝熱管ないし蓄熱材の破損という観点
では、熱収縮・膨張によりかかる応力が伝熱管または蓄
熱材の一点に集中することが危惧される。これを解決す
るため、熱収縮・膨張によってかかる応力を分散するこ
とにより伝熱管および蓄熱材の破損防止を図る。熱収縮
・膨張は、図３、４に示すように伝熱管１９または伝熱
管の外管２０の外径を軸方向に変化させる、または図５
のように伝熱管２２を蛇行させることで実現できる。図
３の形態は伝熱管自体の外径を変化させても良いし、図
４の形態のように伝熱管を２重管とし、外管の外径を変
化させ、内側に内管を挿入する構造としても良い。外管
と内管の間は熱伝導率の高い金属紛の物質５や液体を充
填する。

【００３６】このように伝熱管の長さ方向に沿って径の
太いところと細いところを交互にほぼ等間隔に設けるこ
とにより、等間隔に区分される長さ範囲でそれぞれの熱
収縮・膨張が個々に分けられて行われるので、伝熱管の
熱収縮・膨張に伴う応力は細かく分され、そのだけ伝熱
管又は蓄熱槽の破損は生じにくくなるのである。

【００３７】これらの実施形態の場合、伝熱管１９、２
０、２２の一部は蓄熱材２に強く押し付けられることに
なるため、ギャップの熱抵抗の増大も抑えられる。ま
た、伝熱管にコルゲート管のように管内を流れる流体の
乱流促進効果を持つものを用いれば、熱収縮・膨張の抑
制と同時に管内流体の伝熱促進効果も期待できる。ま
た、図３から図５に示した蓄熱槽の構造は図１の蓄熱槽
の構造と組合せてもよい。すなわち、図３から図５の蓄
熱槽の伝熱管にフィンを付加し、さらに伝熱管の熱収縮
・膨張によってできるギャップに金属紛や液体を充填す
ることでより効率良くギャップの熱抵抗を低減できる。

【００３８】さらに図６を引用して、伝熱管の熱収縮・
膨張による応力を小さくした他の実施形態について述べ
る。

【００３９】この実施形態は、前記蓄熱材を伝熱管の長
方向に交差する方向に走る分断部を設け、この分断部に
弾性を有する部材を介在した構成を備えている。

【００４０】すなわち、蓄熱材２３を少なくとも２回以
上に分割されるようにコンクリートを流し込んで形成
し、蓄熱材２３の分割溝にゴムなどの高弾性の物質や砂
などの粒状物質の層２４をはさむ。蓄熱材２３の間に挟
む物質は１種類でなくてもよく、ゴムの層と砂の層を重
ねたような組成でもよい。このような構成によって隣接
する蓄冷材２３が互いに近づくような圧縮方向の応力が
かかる場合にはゴムのような弾性の層２４で収縮し、逆
に蓄熱材２３が互いに離れるような引き張り応力が働く
ときは、ゴムの層２４で伸張が行われるため、蓄冷材２
３の割れ等の破損が防止され、蓄熱材と伝熱管にかかる
応力が緩和される。

【００４１】次に図７に示す実施形態について述べる。
この実施形態は、先に述べた蓄熱槽を利用したエネルギ
ー貯蔵型ガスタービン発電システムに関するもので、特
開９−２５０３６０号公報に示すものにするしている。
この発電システムは、夜間に余る電力エネルギーに変え
て蓄熱槽に蓄え、昼間にそのエネルギーを電力に変えて
昼間の電力需用増加に対処するために稼動するものであ
る。

【００４２】さて、発電電動機６は、クラッチを介して
第１圧縮機７および第２圧縮機１２とガスタービン１８
が連結されている。夜間は、第１圧縮機７および第２圧
縮機１２側のクラッチをつないで発電電動機６を電動機
として運転することにより第１圧縮機７および第２圧縮
機１２を駆動する。昼間は、第１圧縮機７側のクラッチ
を切り、ガスタービン１８側のクラッチをつなぎ、ガス
タービン１８で発電電動機６を駆動することにより発電
の運転が行われる。

【００４３】夜に第１圧縮機７で圧縮されて高温になっ
た空気はＬＮＧ用の蓄熱槽９に高圧空気系統路８を通っ
て送られる。この蓄熱槽９が先の実施形態で述べた蓄熱
槽に相当する。蓄熱槽９内を通過する際に高温の空気の
温熱は、蓄熱槽９に吸収されて蓄熱される。熱の奪われ
た空気は第２圧縮機１２に送られる。第２圧縮機１２で
再度加熱されて高圧空気系統路８を通って空気用の蓄熱
槽１３に流入する。この蓄熱槽１３は先の実施形態で述
べた畜熱槽に相当する。再加熱された空気が蓄熱槽１３
内を通過する際に空気の温熱は、蓄熱槽１３に吸収され
る。熱の奪われた空気は液体空気貯蔵タンク１６に送ら
れる。液体空気貯蔵タンク１６に入る前に断熱膨張弁１
４を通過するので、その空気は液体空気に変化して貯蔵
される。

【００４４】このように夜間に余った電気エネルギーで
圧縮機を稼動し、畜熱材に熱エネルギーに置換して貯め
ことにより、夜間の余剰電気エネルギーは保存されるの
である。翌日の昼間に、その蓄えられた熱エネルギーは
前記ガスタービン１８を駆動する際に放出され、ガスタ
ービン１８で駆動される発電電動機６を介して夜間の余
剰電気エネルギーの回収が次のように行われる。

【００４５】ＬＮＧ貯蔵タンク１０のガスは、ガスター
ビン１８を駆動する燃焼器１７にＬＮＧ輸送ライン１１
を通じて供給される。供給途中でＬＮＧのガスは、前記
蓄熱槽９内を通過する際に、夜間に蓄えられた熱エネル
ギーを回収して暖められる。また液体空気貯蔵タンク１
０の液体空気は、液体空気系統路１５を通じて前記燃焼
器１７に供給される。燃焼器１７に入る前に前記空気用
蓄熱槽１３を通過するので、夜間に蓄えられた熱エネル
ギーを回収して暖められる。さらにＬＮＧ貯蔵タンク１
０のガスは、分けられて他のガスタービンにも供給され
る。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、伝熱
管との熱収縮・膨張の差によりかかる応力を低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るもので、蓄熱槽の断面
図である。

【図２】本発明の実施形態に係るもので、蓄熱槽の性能
評価を示すずである。

【図３】本発明の他の実施形態に係るもので、蓄熱槽の
断面図である。

【図４】本発明の他の実施形態に係るもので、蓄熱槽の
断面図である。

【図５】本発明の他の実施形態に係るもので、蓄熱槽の
断面図である。

【図６】本発明の他の実施形態に係るもので、蓄熱槽の
断面図である。

【図７】本発明の他の実施形態を示すもので、本発明の
蓄熱槽を利用したエネルギー貯蔵型ガスタービン発電シ
ステムの系統図である。

【符号の説明】

１…伝熱管、２…蓄熱材、３…断熱材および外壁、４…
フィン、５…ギャップに充填する物質。

フロントページの続き (72)発明者千野耕一茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者中原貢茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者荒木秀文茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相変化しない固体物質の蓄熱材と、該蓄
熱材中に埋設され、かつ内部を流体が流通する中空の伝
熱管とを有する蓄熱槽において、前記伝熱管と蓄熱材との間に隙間を設け、隙間に熱伝導
性の高い熱伝導物質を介在したことを特徴とする蓄熱
槽。
【請求項２】コンクリート、石、セラミックス、金属
酸化物、アスファルトを含む固体物質の蓄熱材と、該蓄
熱材中に埋設され、かつ内部を流体が流通する中空の伝
熱管とを有する蓄熱槽において、前記伝熱管と蓄熱材との間に隙間を設け、隙間に熱伝導
性の高い熱伝導物質を介在したことを特徴とする蓄熱
槽。
【請求項３】５０℃から−２００℃の範囲で結晶状態
を保つ固体物質の蓄熱材と、該蓄熱材中に埋設され、か
つ内部を流体が流通する中空の伝熱管とを有する蓄熱槽
において、前記伝熱管と蓄熱材との間に隙間を設け、隙間に熱伝導
性の高い熱伝導物質を介在したことを特徴とする蓄熱
槽。
【請求項４】０℃以下で結晶状態を保つ固体物質の蓄
熱材と、該蓄熱材中に埋設され、かつ内部を流体が流通
する中空の伝熱管とを有する蓄熱槽において、前記伝熱管と蓄熱材との間に隙間を設け、隙間に熱伝導
性の高い熱伝導物質を介在したことを特徴とする蓄熱
槽。
【請求項５】請求項１から４のいずれか一つにおい
て、前記熱伝導物質は０℃における熱伝導率が１．２Ｗ
／ｍＫ以上の固体であることを特徴とする蓄熱槽。
【請求項６】請求項１から５のいずれか一つにおい
て、前記熱伝導物質は０℃以下で液体または気体から固
体に相変化する物質であることを特徴とする蓄熱槽。
【請求項７】請求項１から６のいずれか一つにおい
て、前記伝熱管の外周に軸方向に延在する熱伝達促進用
のフィンを設けたことを特徴とする蓄熱槽。
【請求項８】相変化しない固体物質の蓄熱材と、該蓄
熱材中に埋設され、かつ内部を流体が流通する中空の伝
熱管とを有する蓄熱槽において、前記伝熱管の外周に軸方向に延在する熱伝達促進用のフ
インを断続的に間隔を空けて設け、フインを備えないと
ころには前記伝熱管と蓄熱材との間に隙間を設け、隙間
に熱伝導性の高い熱伝導物質を介在したことを特徴とす
る蓄熱槽。
【請求項９】相変化しない固体物質の蓄熱材と、該蓄
熱材中に埋設され、かつ内部を流体が流通する中空の伝
熱管とを有する蓄熱槽において、前記伝熱管は径小部と径大部を長さ方向にわたって交互
に設けたことを特徴とする蓄熱槽。
【請求項１０】相変化しない固体物質の蓄熱材と、該
蓄熱材中に埋設され、かつ内部を流体が流通する中空の
伝熱管とを有する蓄熱槽において、前記伝熱管を蛇行状に形成したことを特徴とする蓄熱
槽。
【請求項１１】相変化しない固体物質の蓄熱材と、該
蓄熱材中に埋設され、かつ内部を流体が流通する中空の
伝熱管とを有する蓄熱槽において、予め融点または昇華点が２００℃以下の物質で表面がコ
ーテングされた前記伝熱管を埋設するように蓄熱材のコ
ンクリートが流し込まれて硬化した後に加熱して前記コ
ーテングの材料を除去して伝熱材と蓄熱材の間にギャッ
プを形成したことを特徴とする蓄熱槽の製造方法。
【請求項１２】相変化しない固体物質の蓄熱材と、該
蓄熱材中に埋設され、かつ内部を流体が流通する中空の
伝熱管とを有する蓄熱槽において、前記伝熱管を埋設するように蓄熱材のコンクリートが流
し込む前に、熱伝達性の良好な物質で伝熱管の表面を被
覆することを特徴とする蓄熱槽の製造方法。
【請求項１３】相変化しない固体物質の蓄熱材と、該
蓄熱材中に埋設され、かつ内部を流体が流通する中空の
伝熱管とを有する蓄熱槽において、前記蓄熱材を伝熱管の長方向に交差する方向に走る分断
部を設け、この分断部に弾性を有する部材を介在したこ
とを特徴とする蓄熱槽。