(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を保持するための少なくとも２つのトンネル（１ａ，１ｂ）を備え、
前記トンネル（１ａ，１ｂ）は、該トンネル（１ａ，１ｂ）同士の間の流体連通が可能であるように、複数の導管（２）によって互いに接続され、
前記複数の導管は、前記トンネル（１ａ，１ｂ）同士の間で密な状態で配置され、
各トンネル（１ａ，１ｂ）は、少なくとも部分的にそれぞれの円弧に沿って延び、
前記トンネル（１ａ，１ｂ）は、内側トンネル（１ａ）および外側トンネル（１ｂ）を含み、前記外側トンネル（１ｂ）は、前記内側トンネル（１ａ）の周囲に配置され、
各トンネル（１ａ，１ｂ）は、螺旋として構成され、２つの前記トンネル（１ａ，１ｂ）は内側螺旋（１ａ）および外側螺旋（１ｂ）を形成し、前記外側螺旋（１ｂ）は前記内側螺旋（１ａ）の周囲に配置される、熱エネルギーを貯蔵するための装置。
【請求項２】
少なくとも１つのシャフト（３）をさらに備え、
前記トンネル（１ａ，１ｂ）は、該トンネル（１ａ，１ｂ）と前記シャフト（３）との間の流体連通が可能であるように、少なくとも１つの導管（２）及び少なくとも１つの通路（４）のうちの少なくともいずれか一方により前記シャフト（３）に接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記トンネル（１ａ，１ｂ）は、該トンネル（１ａ，１ｂ）同士の間の流体連通が可能であるように、少なくとも１つの通路（４）により互いに接続されている、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記内側トンネル（１ａ）、前記外側トンネル（１ｂ）及び前記少なくとも１つのシャフト（３）のうちの少なくともいずれか一方の中心軸線は実質的に垂直方向に延びる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの通路（４）は、熱の自然対流を可能にするために水平面に対して斜めに配置されている、請求項３又は４に記載の装置。
【請求項６】
前記導管（２）は、熱の自然対流を可能にするために水平面に対して斜めに配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記トンネル（１ａ，１ｂ）は、少なくとも部分的に異なる垂直レベルで配置される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記内側螺旋を形成するトンネル（１ａ）は、前記外側螺旋を形成するトンネル（１ｂ）よりも大きな傾きを有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
複数の通路（４）は、垂直方向の真上に互いに位置しないように配置されている、請求項２〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記流体は、水、水および冷却液の混合物、化石起源または生物学的起源（バイオ燃料）の炭化水素などの任意の液体燃料、食塩水、アンモニア水、又は他の冷媒を含むグループから選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの熱交換器によって前記流体の処理を可能にするために、適切な垂直レベルにおいてトンネル（１ａ，１ｂ）及びシャフト（３）のうちの少なくともいずれか一方から前記流体の任意の部分を取り出すために配置された少なくとも１つの流体連通手段（５）をさらに備え、
前記流体連通手段（５）はさらに、処理された流体を適切な垂直レベルにおいてトンネル（１ａ，１ｂ）及びシャフト（３）のうちの少なくともいずれか一方に戻すために配置されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記熱交換器に連結されたエネルギー源をさらに備え、熱交換器は前記流体の熱エネルギーを増減させるために配置されている、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記エネルギー源は、廃熱のための産業設備または他の源、熱併合型発電プラント（ＣＨＰ）、暖房のためのソーラーパネル又は発電併合型暖房のためのソーラーパネル、ヒートポンプ、バイオ燃料ボイラー、電気ヒーター、又は化石燃料ボイラーを含むエネルギー源のグループのいずれかである、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
第１のシャフトの底部に接続される第２のシャフト（６）をさらに備える、請求項２〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を保持するための少なくとも２つのトンネルを備え、熱エネルギーを貯蔵するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近代的なエネルギー技術の分野においては、熱エネルギーの効率的な貯蔵装置の要求がある。
熱エネルギーは、例えば断熱タンク中の地上の水、断熱ピット中の地中の水、又は、周辺地盤を断熱材として利用する掘削された洞穴中の地下の水等の流体において、有利に貯蔵することができる。流体の熱エネルギーは、大部分が長期間保存される。今日ではこれらの方法は、例えば後に要求があるときや、好ましくは、金銭的な価値がより高いときに使用される一時的な余剰熱を貯蔵する等の、異なる季節の間で熱エネルギーを貯蔵するという要求を満たすために、世界の様々な地域で使用されている。エネルギーの主な変遷は、暖房の要求が低い夏から、暖房の要求がはるかに高い冬である。しかし、短期的な変動において貯蔵装置を使用し、常に積極的に余剰熱を貯蔵することにより得るものも多くある。これらの種類の貯蔵装置は、低温システムに使用される流体などの中間温度の流体を冷やすために使用される、冷えた流体の貯蔵装置としても使用される。
【０００３】
上述のように、周辺地盤を断熱材として利用する洞穴内の流体に熱エネルギーを貯蔵することは一般的な解決策である。このことは、単位体積当たりの貯蔵容量が大きく、かつ貯蔵装置から大出力を取り出すことが可能であるという利点がある。したがって、この種の貯蔵装置は短期および長期の貯蔵の両方に適している。しかし、高投資コストなどの実質的に不利な点もある。
【０００４】
さらなる解決策は、垂直方向に延在し、均等に配置された複数の導管を備える貯蔵装置を使用することである。熱水が導管を循環し、地面自体が熱エネルギーを貯蔵する。このことは、低投資コストであり、かつ異なる質の地面で使用可能であるという事実を有するという利点がある。しかし、熱を地中を通して運ぶ速度が遅いことは、高い貯蔵速度および取水速度が不可能であるため、大きく不利な点である。したがって、この種の貯蔵装置は長期的な貯蔵、すなわち、季節の間の貯蔵に適している。周辺地盤および大気中への熱損失は、囲まれた貯蔵体積に比べて大きな周囲面積のため多大である。この種の貯蔵装置には、流体を循環するためのパイプおよびポンプ装置が、エネルギーの注入および回収のために取り付けられる。それ故に、相当量の追加の電気エネルギーが、これらの動作のために必要とされ、貯蔵装置の効率が実質的に低減される。
【０００５】
特許文献１は、熱エネルギーの効率的な貯蔵装置の一種を開示している。しかし、熱エネルギーを地下に貯蔵するための、更なる改良された装置の要求が依然として存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】スウェーデン特許出願公開第０９５０５７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の態様による目的は、装置の全体としての熱エネルギーの損失を低減可能な、地中の熱エネルギーを貯蔵するための環境に優しい装置を提供することにある。さらなる目的は、熱エネルギーを貯蔵するための改良された装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、これらの目的は、流体を保持するための少なくとも２つのトンネルを備え、トンネルは、該トンネル同士の間の流体連通が可能であるように、少なくとも１つの導管によって互いに接続され、各トンネルは、少なくとも部分的にそれぞれの円弧に沿って延びる、熱エネルギーを貯蔵するための装置によって達成される。
【０００９】
そのような装置によって、異なる多くの領域ですぐに動作可能な効果的な蓄熱装置が達成される。さらに、この種の複合貯蔵装置は洞穴貯蔵装置の利点と、導管貯蔵装置の利点とを組み合わせる。すなわち、比較的に安価な導管貯蔵装置の季節貯水の容量が、大出力を取り出すことが可能であること、熱を速く洞穴貯蔵装置に提供すること、および熱を速く洞穴貯蔵装置から取り出すことが可能であることと組み合わされる。また、２つのトンネルを使用が、大容積の土地を貯蔵空間により占めることを容易にし、かつ多数の導管を使用することを容易にする。
【００１０】
トンネルは、内側トンネルおよび外側トンネルを含み、外側トンネルは、トンネルの周囲に配置されている。外側および内側トンネルの使用は、貯蔵場所を掘削することを容易にする。
【００１１】
一実施形態において、各トンネルは、螺旋として構成され、２つのトンネルは内側および外側螺旋を形成し、外側螺旋は内側螺旋の周囲に配置される。螺旋形状は、貯蔵場所を掘削することをさらに容易にする。
【００１２】
一実施形態において、装置はさらに、少なくとも１つのシャフトを備える。シャフトの使用は、流体を取り出すこと及び貯蔵装置へ流体を戻すことを著しく容易にする。
トンネルは、トンネル同士の間、かつトンネルとシャフトとの間の流体連通が可能であるように、少なくとも１つの通路により互いに接続されるとともにシャフトに接続されるか、或いは、トンネル同士の間、又は、トンネルとシャフトとの間の流体連通が可能であるように、該少なくとも１つの通路により互いに接続されるか、又はシャフトに接続される。そのような通路を使用するさらなる利点は、非常に大きな貯蔵装置の構造が単純化されることある。
【００１３】
一実施形態において、トンネルは、該トンネルとシャフトとの間の流体連通が可能であるように、少なくとも１つの導管によりシャフトに接続され、複合貯蔵装置の利点を高めている。
【００１４】
内側および外側トンネル及び少なくとも１つのシャフトのうちの少なくともいずれか一方の中心軸線は実質的に垂直方向に延びる。
一実施形態において、少なくとも１つの通路は、熱の自然対流を可能にするために水平面に対して斜めに配置されている。
【００１５】
さらに別の実施形態において、導管は、熱の自然対流を可能にするために水平面に対して斜めに配置されている。
トンネルは、少なくとも部分的に異なる垂直レベルで配置され、熱の自然対流をさらに容易にしている。
【００１６】
一実施形態において、内側螺旋を形成するトンネルは、各螺旋の各巻きが他の螺旋と異なる垂直レベルで実質的に平行に延びるように、外側螺旋を形成するトンネルよりも大きな傾きを有する。
【００１７】
複数の通路は、貯蔵装置の上から下に、各通路に他の通路を貫通する必要なく流路をあけることを可能にするように、垂直方向の真上に互いに位置しないように配置されている。
【００１８】
一実施形態において、装置の中間部は、その中心軸線の方向からみたときに、装置の少なくとも１つの端部よりも大きな寸法を有する。装置の両端部が中間部よりも小さい場合、貯蔵装置は実質的に球形状を有する。トンネルおよび中間の場所を含む、そのような略円形状の使用は、貯蔵装置の周囲内を可能な限り大容量に図りつつ、貯蔵装置の周囲面積を最小化させ、したがって熱損失を最小化させる。１つの端部のみが小さい場合には、装置の中心軸線の方向で見たときに、形状は実質的に円錐または角錐の形状に合致する。
【００１９】
流体は、水、水および冷却液の混合物、化石起源または生物学的起源（バイオ燃料）の炭化水素などの任意の液体燃料、食塩水、アンモニア水、又は他の冷媒を含むグループから選択される。
【００２０】
装置はさらに、少なくとも１つの熱交換器によって流体の処理を可能にするために、適切な垂直レベルにおいてトンネル及びシャフトのうちの少なくともいずれか一方から流体の任意の部分を取り出すために配置された少なくとも１つの流体連通手段を備え、流体連通手段はさらに、処理された流体を適切な垂直レベルにおいてトンネル及びシャフトのうちの少なくともいずれか一方に戻すために配置されている。
【００２１】
一実施形態において、装置はさらに、熱交換器に連結されたエネルギー源を備え、熱交換器は流体の熱エネルギーを増減させるために配置されている。
さらに、エネルギー源は、廃熱のための産業設備または他の供給源、熱併合型発電プラント（ＣＨＰ）、暖房のためのソーラーパネル又は発電併合型暖房のためのソーラーパネル、ヒートポンプ、バイオ燃料ボイラー、電気ヒーター、又は化石燃料ボイラーを含むエネルギー源のグループのいずれかである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の一態様および他の態様の更なる詳細を、本発明の現在の好ましい実施形態を示す添付の図面を参照して説明する。
【図１】本発明による蓄熱装置の上面図を示す。
【図２】図１による蓄熱装置の一実施形態の側面図を示す。
【図３】図１および図２による蓄熱装置の概略的な断面図を示す。
【図４】本発明による蓄熱装置の別の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１及び図２は、水などの流体のエネルギーの一部を貯蔵する洞穴貯蔵装置と、地中のエネルギーの一部を貯蔵する導管貯蔵装置とを組み合わせた、地中の熱エネルギーを貯蔵するための装置の一実施形態を示す。貯蔵されたエネルギーは、主に、熱併給型発電プラントなど、地域暖房システムに接続された既存の生産設備から届く。その他の可能な熱エネルギーの発生源としては、例えば、太陽熱収集器および産業廃熱が挙げられる。
【００２４】
この種のエネルギー貯蔵装置は、例えば９５℃までの熱流体や、例えば４℃までの低温流体、同様に、中間温度の流体の貯蔵装置として使用される。中間温度とは、貯蔵可能な最も熱い流体よりも著しく低い温度であり、しかしその上、貯蔵可能な最も冷たい流体よりも高い温度を意味する。中間温度の流体は、例えば、低温システムに使用される。例えば４０℃〜７０℃の中間温度の流体は、通常、地域暖房システムと熱交換した後に貯蔵装置に戻される流体である。
【００２５】
熱エネルギーを地中に貯蔵する際に貯蔵空間が十分に大きな体積を有する場合は、異なる温度を有する流体の体積間の密度の違いにより、貯蔵装置内で階層化が生じる。より暖かい流体は、貯蔵装置内においてより高くに位置付けられる。
【００２６】
貯蔵装置を熱流体で充満させる際は、流体の下層から冷えた流体が貯蔵装置を通って上方に循環され、熱交換器を通過して熱される。その後、その流体は、貯蔵装置内において対応する高い温度を有する流体の層に供給される。その過程は、放出の間は逆転され、すなわち、上層からの熱流体が熱交換器に回され、エネルギーを放出し、その後、貯蔵装置内において対応する低い温度を有する流体の層に戻される。
【００２７】
貯蔵装置を冷えた流体で充満させる際は、流体の上層からの熱流体が貯蔵装置を通って上に循環され、熱交換器を通過して冷やされる。その後、その流体は、貯蔵装置において対応する低い温度を有する流体の層に供給される。その過程は、放出の間は逆転され、すなわち、下層からの冷えた流体が熱交換器に回され、エネルギーを吸収し、その後、貯蔵装置内において対応する高い温度を有する流体の層に戻される。
【００２８】
本発明のような複合貯蔵装置は、洞穴貯蔵装置の利点と、導管貯蔵装置の利点とを組み合わせる。基本的な思想は、比較的に安価な導管貯蔵装置の季節貯水の容量を、大出力を取り出すことが可能であること、熱を速く洞穴貯蔵装置に提供することが可能であること、および熱を速く洞穴貯蔵装置から取り出すことが可能であることと共に利用することである。貯蔵装置の貯蔵容量は、流体と土地との間の接触面積の増加により、さらに増加されている。
【００２９】
図２に示すように、貯蔵装置は少なくとも２つのトンネル１ａ，１ｂと、流体を保持するための１つのシャフト３とを備え、実質的に球状であり、トンネル１ａ，１ｂ及びシャフト３の中心軸線周りに集中している。略球状の形状は、円周方向の面積を最小化するように選択され、それ故に、貯蔵装置内を可能な限り大容量に図りつつ、貯蔵装置の熱損失を最小化するように選択されている。その構造は以降により詳しく説明される。
【００３０】
シャフト３は、球体の垂直に延びる中心軸線に沿って実質的に垂直方向に延びるとともに球体の垂直高さ全体を通して延び、球体の中央に好適に配置されている。しかし、それは球体の垂直な中心軸線に比べて幾分ずらされることも可能であり、垂直方向に比べて幾分傾斜することも可能である。
【００３１】
各トンネル１ａ，１ｂは、シャフト３を囲んでいる。すなわち、各トンネル１ａ，１ｂは少なくとも部分的にそれぞれの円弧に沿って延びている。トンネル１ａ，１ｂは、シャフト３の中心軸線の方向に垂直な平面で見たときに実質的に環状である。すなわち、トンネル１ａ，１ｂはリング形状を有している。トンネル１ａ，１ｂは、前述の平面で見たときに実質的に楕円形または多角形であるといった、より角ばった形状を有することが可能である。しかし、トンネル１ａ，１ｂの主な形状は、円弧形状である。
【００３２】
トンネル１ａ，１ｂは、少なくとも１つの内側トンネル１ａ及び少なくとも１つの外側トンネル１ｂをそれぞれ形成するように、かつ、シャフト３の中心軸線と好適には同軸の中心軸線をそれぞれ有するように、互いの範囲内に配置されている。すなわち、少なくとも１つの外側トンネル１ｂが、少なくとも１つの内側トンネル１ａの周囲に配置されている。しかし、トンネル１ａ，１ｂを、それぞれの中心軸線がシャフトの中心軸線と同軸でないように配置することが可能である。トンネルの中心軸線は、実質的に垂直方向に延びることが可能であり、又は垂直方向に比べて幾分傾斜することが可能である。
【００３３】
トンネル１ａ，１ｂは、トンネル１ａ，１ｂのそれら自身とシャフト３との間の流体連通が可能であるように、複数の通路４によって、互いに接続され且つシャフトに接続されるか、又は、互いに接続されるか或いはシャフトに接続される。
【００３４】
したがって、全体の貯蔵空間は、例えばシャフト、トンネル、通路等の複数の個々の貯蔵部分から構成される。貯蔵装置は、流体の階層化、すなわち、垂直温度階層化と、貯蔵装置内における熱の自然対流とを容易にするために、特定の容積を有する必要がある。
【００３５】
各通路４は、外側トンネル１ｂと内側トンネル１ａとの間、または、内側トンネル１ａとシャフト３との間のどちらか一方に延在している。貯蔵装置は、各トンネルが外側トンネル１ｂと内側トンネル１ａとの間に少なくとも１つの通路４を有するとともに、内側トンネル１ａとシャフト３との間に少なくとも１つの通路４を有するように配置された複数の通路４を備える。複数の通路４を、垂直方向の真上に互いに位置しないように、すなわち、貯蔵装置の上から下に、各通路４に、他の通路に貫通する必要なく孔をあけることを可能にするように配置することが可能である。さらに、熱の自然対流を可能にするために、通路４を水平面に対して斜めに配置することが可能である。一実施形態において、シャフト３に接続された通路４は、水平面において完全に延びる一方、トンネル１ａ，１ｂを互いに接続する通路４は傾斜している。さらに、通路４を、シャフト３からみて貯蔵装置の外周に向かって半径方向外向きに延びるように配置することが可能である。しかし、通路４を、通路４が弓型のトンネルの接線方向に延びるように曲げることが可能であり、又は他の適切な角度に曲げることが可能である。
【００３６】
図３に更に明確に示すように、トンネル１ａ，１ｂは、トンネル１ａ，１ｂのそれら自身の間と、トンネル１ａ，１ｂとシャフト３との間の流体連通が可能であるように、複数の導管２によって、互いに接続され且つシャフト３に接続されるか、又は、互いに接続されるか或いはシャフト３に接続される。導管２を、穿孔またはパイプとして配置することが可能である。球形内の地面、すなわち、貯蔵装置の最も外側の外縁の実質的に内側に位置する地面は、そのような多数の導管２により貫通されている。すなわち、多数の導管２はトンネル１ａ，１ｂとシャフト３との間で密な状態で配置されている。したがって、より小さな複数の導管２は、より少なく大きな通路４とは対照的に密な状態を形成することを意図されるため、導管２は、好適には、通路４よりもはるかに寸法が小さく、かつ通路４よりもはるかに多く配置されている。導管２は、勾配流によって熱の自然対流を可能にするために、水平面に対して幾分傾いて、すなわち、傾斜して配置されている。導管２の傾きは、自然対流を妨げるエアポケットを防ぐために、例えば１：１０の間で水平面に対して垂直に相関的であるか、又はそれよりも小さくあることが可能である。
【００３７】
一実施形態において、貯蔵装置は複数の内側トンネル１ａ及び複数の外側トンネル１ｂを備えることが可能であり、各トンネル１ａ，１ｂは他方のトンネル１ａ，１ｂから実質的に離間した閉ループとして構成されている。比喩的な例としては、各トンネルはドーナツ形状を有している。本実施形態において、複数の内側トンネル１ａが、垂直方向に互いに離間して配置されている。２つ以上のそのような内側トンネル１ａが好適に存在し、それらは全て同じ寸法、すなわち半径を有している。複数の外側トンネル１ｂもまた、好適に、垂直方向に互いに離間して配置されている。内側トンネル１ａよりも少ない外側トンネル１ｂが存在し、外側トンネル１ｂは、全て同じ半径を有し、その半径は内側トンネル１の半径よりも大きい。内側トンネル１ａは、好適には、シャフト３のまさに両端の間においてシャフト３の垂直高さ全体に沿って配置されており、一方で外側トンネル１ｂは、該外側トンネル１ｂがシャフト３の中間部のみを囲むように制限されるように、シャフト３のまさに両端から離間して配置されている。このように、貯蔵装置の中間部は、貯蔵装置の略円形状が得られるように、シャフト３の中心軸線に垂直な平面で見たときに、両端部よりも大きな寸法、すなわち、大きな半径を有する。しかし、貯蔵装置が球形よりも円錐または角錐の形状を有するように、前述の平面で見たときに、貯蔵装置の上端または下端のうちの一方が、貯蔵装置の中間部よりも小さな寸法を有していれば十分である。さらに、内側トンネル１ａ及び対応する外側トンネル１ｂは、好適には、垂直方向において互いに幾分ずれて、すなわち、異なる垂直レベルで配置される。
【００３８】
換言すると、上述の実施形態は、流体を保持するための少なくとも１つの内側トンネル１ａ及び少なくとも１つの外側トンネル１ｂを含む熱エネルギーを貯蔵する装置を備える。内側及び外側トンネル１ａ，１ｂは、トンネル１ａ，１ｂ同士の間の流体連通が可能であるように、少なくとも１つの導管２によって互いに接続され、各トンネル１ａ，１ｂは、実質的に環状であり、閉ループを形成している。さらに、外側トンネル１ｂは、内側トンネル１ａの周りに配置されている。
【００３９】
しかし、好適な実施形態において、各トンネル１ａ，１ｂは、球体の垂直に延びる中心軸線に沿ってシャフト３の周りに延びる螺旋として構成される。螺旋１ａ，１ｂは、内側螺旋１ａ及び外側螺旋１ｂをそれぞれ形成するように互いの範囲内で配置され、それらはシャフト３の中心軸線、すなわち、外側螺旋１ｂが内側螺旋１ａの外側でその軸周りに配置される中心軸線と同軸の中心軸線をそれぞれ好適に有する。内側螺旋１ａ及び外側螺旋１ｂは、貯蔵装置の略球形状の外周を共に形成する。
【００４０】
好適な実施形態において、内側螺旋１ａは、シャフト３のまさに両端の間において、シャフト３の垂直高さ全体に沿って延び、一方で、外側螺旋１ｂは、該外側螺旋１ｂがシャフト３の中間部を囲むように制限するように、シャフト３のまさに両端から離間して開始するとともに終了している。このように、貯蔵装置の中間部は、貯蔵装置の略円形状が得られるように、螺旋１ａ，１ｂの中心軸線に垂直な平面で見たときに、両端部よりも大きな寸法、すなわち、大きな半径を有する。しかし、貯蔵装置が球形よりも円錐または角錐の形状を有するように、前述の平面で見たときに、貯蔵装置の上端部または下端部のうちの一方が、貯蔵装置の中間部よりも小さな寸法を有していれば十分である。したがって、必要に応じて、螺旋１ａ，１ｂの一方、または両方は、シャフト３の端部の一方まで、または両端部までシャフト３の垂直高さに沿って延在することが可能である。
【００４１】
さらに、螺旋１ａ，１ｂを、互いの範囲内で配置する必要や、螺旋１ａ，１ｂが、互いに、又はシャフト３と中心軸線を共有する必要はない。すなわち、上述とは別の実施形態が可能である。
【００４２】
各螺旋１ａ，１ｂのそれぞれの巻きは、螺旋１ａ，１ｂの中心軸線方向に垂直な平面で見たときに実質的に環状である。しかし、螺旋１ａ，１ｂは、螺旋の各巻きが、螺旋１ａ，１ｂの中心軸線方向に垂直な平面で見たときに、実質的に楕円形または多角形であるといった、より角ばった形状を有することが可能である。
【００４３】
本実施形態では、各トンネルの巻きが外側トンネル１ｂ及び内側トンネル１ａの間に少なくとも１つの通路４を有し、かつ内側トンネル１ａとシャフト３との間に少なくとも１つの通路４を有するように、複数の通路４が配置されている。
【００４４】
前述のように、トンネル１ａ，１ｂは、好適には、内側螺旋１ａ及び外側螺旋１ｂを形成するように互いの範囲内で配置されている。好適な実施形態において、各螺旋１ａ，１ｂの対応する巻き同士は、垂直方向において互いに幾分ずらされる。換言すると、螺旋１ａ，１ｂは同方向に回され、内側螺旋１ａの各巻きは、対応する外側螺旋１ｂの巻きと比較して異なる垂直レベルに位置付けられる。このことを達成するために、好適には、内側螺旋１ａは外側螺旋１ｂよりも大きな傾きを有する。内側螺旋１ａの傾きが例えば１：８である一方で、外側螺旋１ｂの傾きは１：１６である。すなわち、外側螺旋１ｂの半径が内側螺旋１ａの半径の２倍である場合、外側螺旋１ｂは、内側螺旋１ａの半分の傾きを有する。
【００４５】
しかし、螺旋１ａ，１ｂは、ＤＮＡ構造の２重螺旋に対応するように、反対方向に回されるなど、異なる形状を有することが可能である。必要ではないが、それらはシャフト３の中心軸線と同軸の共通の中心軸線を有することが可能である。
【００４６】
貯蔵装置で使用される流体は、好ましくは水であるが、例えば、水と冷却液の混合物、化石起源または生物学的起源（バイオ燃料）の炭化水素などの任意の液体燃料、食塩水、アンモニア水、又は他の冷媒なども可能である。
【００４７】
貯蔵装置に接続された処理装置は処理領域に配置され、とりわけ、熱交換器およびポンプを備えている。
前述のように、貯蔵装置の上部の流体は、下部の流体よりも高い温度を有する。それらの間の遷移帯には、中間温度を有する流体層が存在する。貯蔵装置の全ての潜在能力を利用するためには、異なる利用可能な複数の温度を効果的に使用することが重要である。１つの条件は、貯蔵装置には、異なる高さにおいて複数の入口及び複数の出口が設けられていることである。したがって、例えば、処理領域からシャフト３を通って下に延び、少なくとも１つの熱交換器によって流体の処理を可能にするために、適切な垂直レベルにおいてシャフト３から流体の一部を抜き取るために配置される伸縮自在のパイプなどの複数の流体連通手段５が存在する。流体連通手段５はさらに、処理された流体を適切な垂直レベルにおいてシャフト３に戻すために配置される。
【００４８】
貯蔵装置はさらに、用途に応じて流体の熱エネルギーを増減させるために配置される熱交換器に連結されたエネルギー源を備える。貯蔵装置は、暖房、すなわち貯蔵装置に戻された流体が、その流体が取り出されたときよりも低い温度を有することと、冷房、すなわち貯蔵装置に戻された流体が、その流体が取り出されたときよりも高い温度を有することとの両方のために使用可能である。エネルギー源としては、例えば、廃熱のための産業設備または他の供給源、熱併合型発電プラント（ＣＨＰ）、暖房のためのソーラーパネル又は発電併合型暖房のためのソーラーパネル、ヒートポンプ、バイオ燃料ボイラー、電気ヒーター、又は化石燃料ボイラーが挙げられる。
【００４９】
図４から理解されるように、貯蔵装置には、球形の貯蔵装置の外側に位置付けられるとともに第１のシャフト３と実質的に平行に延びる第２のシャフト６を設けることが可能である。第２のシャフト６は、貯蔵装置の上部を通過することなく、冷えた流体を貯蔵可能なように、または冷えた流体を貯蔵装置から取り出し可能なように、球形の貯蔵装置の底部に接続され、したがって、貯蔵装置の不必要な冷却を回避すると同時に貯蔵装置の一部である。さらに、シャフト６は、図３に示すような氷、雪、水、またはロックエネルギー貯蔵用の低温貯蔵装置などの第２のエネルギー貯蔵装置を備えることが可能である。本実施形態において、水が使用される場合は、異なる温度を有する複数の層の順序は、前述の実施形態に比べて変更される。最も重い４℃の水は、貯蔵装置のまさに底部に位置付けられる一方で、水よりも低密度を有する氷は水の上に浮動し、貯蔵装置のまさに上部に位置付けられる。約０℃の水が、氷と４℃の水との間に位置付けられる。
【００５０】
当業者は、本発明が上述の好適な実施形態に決して限定されるものではないことを理解する。それどころか、多くの修正および変更が、添付の特許請求の範囲内において可能である。
【図１】
0005985759.tif 000002
【図２】
0005985759.tif 000003
【図３】
0005985759.tif 000004
【図４】
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