(57)【要約】【課題】熱媒流路内の熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和し、熱媒体中に発生する気泡を効率的に除去して熱媒流路内の熱媒体の流動を安定にすると共に、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理することのできる膨張タンク及びこれを利用した熱媒体管理方法を提供する。【解決手段】熱媒体が循環する熱媒流路に接続されて当該熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和する膨張タンクであって、内部が互いに連通する少なくとも２室を有し、且つ、これらの２室がそれぞれ熱媒流路と連通し、熱媒流路内の熱媒体がこれらの２室の両方を経由して熱媒流路内に還流する少なくとも１つの還流流路を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が循環する熱媒流路に接続されて当該熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和する膨張タンクであって、
内部が互いに連通する少なくとも２室を有し、且つ、これらの２室がそれぞれ前記熱媒流路と連通し、
前記熱媒流路内の熱媒体が前記２室の両方を経由して前記熱媒流路内に還流する少なくとも１つの還流流路を有することを特徴とする膨張タンク。
【請求項２】
前記２室は、上下方向に配設された第１室及び第２室からなり、
上方の第１室の内部が熱媒体からなる液層とその上方の気層とに分離し、下方の第２室の内部が熱媒体からなる液層のみで充填されていることを特徴とする請求項１に記載の膨張タンク。
【請求項３】
前記熱媒流路内の熱媒体は、前記第１室に流入し、その後、前記第２室を経由して前記熱媒流路内に流出するように還流することを特徴とする請求項２に記載の膨張タンク。
【請求項４】
前記熱媒流路と前記還流流路との分岐点或いはその近傍に流路切替手段を有し、当該流路切替手段の作用により前記熱媒流路内を流動する熱媒体の一部又は全部が、前記還流流路を介して前記第１室及び第２室、又は他の室を有する場合には当該室も含めた全室に回収されることを特徴とする請求項２又は３に記載の膨張タンク。
【請求項５】
前記第１室及び第２室の総容量、又は他の室を有する場合には当該室も含めた総容積が、前記熱媒流路内の総容量と同量以上であることを特徴とする請求項４に記載の膨張タンク。
【請求項６】
前記熱媒流路内を循環する熱媒体中に発生した低沸点成分を含有した熱媒体が前記第１室に流入することにより、当該熱媒体中の低沸点成分が気化して液層から気層の方に分離することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の膨張タンク。
【請求項７】
前記第１室の壁部は、第２室及び他の室並びに外部と熱的に遮断された状態にあることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の膨張タンク。
【請求項８】
外部環境との間で熱的に遮断された状態に維持された各室を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の膨張タンク。
【請求項９】
請求項４又は５に記載の膨張タンクを使用して、前記熱媒流路内を流動する熱媒体と膨張タンク内に回収した熱媒体とを区別して、これらを相互に置換することにより前記熱媒流路内の高温熱源による熱媒体の暴露時間を定量的に管理するようにした熱媒体管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱媒体が循環する熱媒流路に接続して使用される膨張タンクに関するものであり、更に詳しくは、高温熱源に暴露される熱媒体の劣化状況を管理することのできる膨張タンク及びこれを利用した熱媒体管理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱供給源から熱需要源への熱エネルギーの移動を行う際に、熱媒体を利用して熱交換する方法が多くの産業で採用されている。また、近年においては、環境に放出されている熱エネルギーを有効に利用する技術への関心が高まり、種々の蓄熱システムが検討されている。これらの蓄熱システムにおいても、熱媒体が蓄熱容器と熱供給源或いは熱需要源との間を循環することで、蓄熱容器内の蓄熱材と熱交換して熱エネルギーを移動させることができる。
【０００３】
このように、熱媒体が熱供給源、熱需要源、及び蓄熱容器などの間で熱交換するために、熱媒体が循環する熱媒流路が設けられる。この熱媒流路内の熱媒体は、高温域を含む広範囲の温度域で液体状態を維持し、且つ効率的な熱媒機能を発揮することが要求される。また、熱媒流路内の熱媒体は、熱供給源又は放熱する蓄熱容器と熱交換する際には温度が上昇する。また、熱需要源又は蓄熱する蓄熱容器と熱交換する際には温度が降下する。このような温度変化により、熱媒流路内の熱媒体は、膨張と収縮を繰り返して体積変化を生じる。この熱媒体の体積変化は、熱媒流路内の熱媒体の流動を不安定にするという問題があった。
【０００４】
また、熱媒流路内の熱媒体は、熱供給源、熱需要源、及び蓄熱容器などと熱交換する際には、常に高温状態で使用される。一般に、熱媒体を高温で長時間使用すると、熱媒体が劣化して熱媒機能が低下する。そこで、熱媒体が高温の熱源に曝される時間（以下「高温暴露時間」という。）によって、熱媒体の劣化の進行を把握する必要がある。このように、熱媒流路内を循環する熱媒体に関しては、劣化による熱媒機能の低下を防止するために、高温暴露時間を正確に把握しなければならないという問題があった。
【０００５】
特に、蓄熱容器と熱交換するために使用される熱媒体は、蓄熱容器の蓄熱時或いは放熱時には高温の熱源に曝されて劣化が進行し、蓄熱容器の備蓄時或いは移送時には低温状態にあり劣化が緩和される。従って、蓄熱容器に使用される熱媒体の高温暴露時間を正確に把握することは、熱媒体の継続使用の可否を判断してコストを削減するうえで重要となる。
【０００６】
更に、熱媒流路内を循環する熱媒体の劣化は、一般に分子量の低下を引き起こし、この劣化した低分子量物質が熱媒流路内で気化して気泡が発生する。この熱媒流路内の気泡の発生は、熱媒流路内の流動を更に不安定にするという問題があった。
【０００７】
一般に、熱媒流路内の熱媒体の流動を安定に維持するためには、例えば、下記特許文献１に係る熱供給装置に採用されている気液分離部を熱媒流路内に接続して熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和すると共に、熱媒体中の気泡を除去する。この気液分離部は、一般には「膨張タンク」と呼ばれている。また、熱媒流路内で発生する気泡に対しては、例えば、下記特許文献２に係る気泡除去装置なども提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１９０９６４号公報
【特許文献２】特開２００１−２７６５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記特許文献１の気液分離部は、熱媒流路内の熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和することができる。また、熱媒体中の気泡を除去する効果を有するが、高粘度の熱媒体が高流速で流れている場合には、気液分離部内で気泡を十分に除去できないという問題があった。また、上記特許文献２の気泡除去装置は、熱媒流路の配管内を流動する液体の上層部分に集結する気泡を気泡捕集管に流入して除去するものであって（段落［０００７］参照）、高粘度の熱媒体が高流速で流れている場合には、気泡が液体の上層部分に集結することがないので、気泡を十分に除去できないという問題があった。
【００１０】
更に、上記特許文献１の気液分離部及び上記特許文献２の気泡除去装置においては、高温の熱源に曝される循環流路内の熱媒体と、気液分離部又は気泡除去装置（共に「膨張タンク」に相当）に回収されて高温の熱源に曝されることのない熱媒体とは、常に置換されるわけではなく、それぞれの高温暴露時間に違いがあり、これを正確に把握することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、以上のことに対処して、熱媒流路内の熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和し、熱媒体中に発生する気泡を効率的に除去して熱媒流路内の熱媒体の流動を安定にすると共に、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理することのできる膨張タンク及びこれを利用した熱媒体管理方法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】
【００１２】
上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、膨張タンクの構造と容量とを検討し、熱媒流路内の熱内体と膨張タンク内の熱媒体とを完全に置換できるようにして本発明の完成に至った。
【００１３】
即ち、本発明に係る膨張タンクは、請求項１の記載によれば、
熱媒体が循環する熱媒流路（４０）に接続されて当該熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和する膨張タンク（７０）であって、
内部が互いに連通する少なくとも２室（７１、７２）を有し、且つ、これらの２室がそれぞれ前記熱媒流路と連通し、
前記熱媒流路内の熱媒体が前記２室の両方を経由して前記熱媒流路内に還流する少なくとも１つの還流流路（８１、８２）を有している。
【００１４】
また、本発明は、請求項２の記載によると、請求項１に記載の膨張タンクにおいて、
前記２室は、上下方向に配設された第１室（７１）及び第２室（７２）からなり、
上方の第１室の内部が熱媒体からなる液層（７５）とその上方の気層（７６）とに分離し、下方の第２室の内部が熱媒体からなる液層（７７）のみで充填されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、請求項３の記載によると、請求項２に記載の膨張タンクにおいて、
前記熱媒流路内の熱媒体は、前記第１室に流入し、その後、前記第２室を経由して前記熱媒流路内に流出するように還流することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、請求項４の記載によると、請求項２又は３に記載の膨張タンクにおいて、
前記熱媒流路と前記還流流路との分岐点（４１、４２、４３、４４）或いはその近傍に流路切替手段（６０、９０）を有し、当該流路切替手段の作用により前記熱媒流路内を流動する熱媒体の一部又は全部が、前記還流流路を介して前記第１室及び第２室、又は他の室を有する場合には当該室も含めた全室に回収されることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、請求項５の記載によると、請求項４に記載の膨張タンクにおいて、
前記第１室及び第２室の総容量、又は他の室を有する場合には当該室も含めた総容積が、前記熱媒流路内の総容量と同量以上であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、請求項６の記載によると、請求項２〜５のいずれか１つに記載の膨張タンクにおいて、
前記熱媒流路内を循環する熱媒体中に発生した低沸点成分を含有した熱媒体が前記第１室に流入することにより、当該熱媒体中の低沸点成分が気化して液層から気層の方に分離することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、請求項７の記載によると、請求項２〜６のいずれか１つに記載の膨張タンクにおいて、
前記第１室の壁部は、第２室及び他の室並びに外部と熱的に遮断された状態にあることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、請求項８の記載によると、請求項１〜７のいずれか１つに記載の膨張タンクにおいて、
外部環境との間で熱的に遮断された状態に維持された各室を有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る熱媒体管理方法は、請求項９の記載によれば、
請求項４又は５に記載の膨張タンクを使用して、前記熱媒流路内を流動する熱媒体と膨張タンク内に回収した熱媒体とを区別して、これらを相互に置換することにより前記熱媒流路内の高温熱源による熱媒体の暴露時間を定量的に管理する。
【発明の効果】
【００２２】
上記請求項１に記載の構成によれば、膨張タンクは、内部が互いに連通する少なくとも２室を有し、これらの２室がそれぞれ熱媒流路と連通している。また、膨張タンクは、これらの２室の両方を経由して熱媒流路内の熱媒体を還流する少なくとも１つの還流流路を有している。
【００２３】
熱媒流路内の熱媒体が膨張タンクを還流することにより、熱媒流路内の熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和することができる。また、膨張タンクが互いに連通する少なくとも２室を有することにより、熱媒体中に発生する気泡を効率的に除去することができ、熱媒流路内の熱媒体の流動を安定にすることができる。更に、熱媒流路内の熱媒体と膨張タンク内の熱媒体とを容易に区別することができるので、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理することができる。
【００２４】
また、上記請求項２に記載の構成によれば、膨張タンクが有する２室は、上下方向に配設された第１室及び第２室からなるようにしてもよい。上方の第１室は、その内部が熱媒体からなる液層とその上方の気層とに分離している。また、下方の第２室は、その内部が熱媒体からなる液層のみで充填されている。このことにより、上記請求項２に記載の構成においては、請求項１と同様の作用効果をより具体的に達成することができる。
【００２５】
また、上記請求項３に記載の構成によれば、熱媒流路内の熱媒体は、膨張タンクの第１室に流入し、その後、第２室を経由して熱媒流路内に流出するように還流するようにしてもよい。このことにより、熱媒流路から第１室に流入した熱媒体から気泡が除去され、これらの気泡が第２室に流入することがない。このことにより、上記請求項３に記載の構成においては、請求項２と同様の作用効果をより具体的に達成することができる。
【００２６】
また、上記請求項４に記載の構成によれば、膨張タンクは、熱媒流路と還流流路との分岐点或いはその近傍に流路切替手段を有していてもよい。この流路切替手段の作用により、熱媒流路内を流動する熱媒体の一部又は全部が、還流流路を介して第１室及び第２室に回収される。また、膨張タンクが、第１室及び第２室以外に他の室を有する場合には、これらの室も含めた全室に熱媒体が回収される。従って、熱媒流路内の熱媒体と膨張タンク内の熱媒体とを置換することができるので、これらをより明確に区別することができる。このことにより、上記請求項４に記載の構成においては、請求項２又は３と同様の作用効果をより一層達成することができる。
【００２７】
また、上記請求項５に記載の構成によれば、膨張タンクの第１室及び第２室の総容量は、熱媒流路内の総容量と同量以上であってもよい。また、膨張タンクが第１室及び第２室以外に他の室を有する場合には、これらの室も含めた全室の総容積が熱媒流路内の総容量と同量以上であってもよい。従って、熱媒流路内の熱媒体と膨張タンク内の熱媒体とを全量置換することができるので、これらをより明確に区別することができる。このことにより、上記請求項５に記載の構成においては、請求項４と同様の作用効果をより具体的に達成することができる。
【００２８】
また、上記請求項６に記載の構成によれば、熱媒流路内を循環する熱媒体中に発生した低沸点成分を含有した熱媒体は、膨張タンクの第１室に流入することにより気化して液層から気層の方に分離することができる。このことにより、上記請求項６に記載の構成においては、請求項２〜５と同様の作用効果をより具体的に達成することができる。
【００２９】
また、上記請求項７に記載の構成によれば、膨張タンクの第１室の壁部は、第２室及び他の室並びに外部と熱的に遮断された状態にあってもよい。このことにより、上記請求項７に記載の構成においては、請求項２〜６と同様の作用効果をより一層達成することができる。
【００３０】
また、上記請求項８に記載の構成によれば、膨張タンクの各室は、外部環境との間で熱的に遮断された状態に維持されていてもよい。このことにより、上記請求項８に記載の構成においては、請求項１〜７と同様の作用効果をより一層達成することができる。
【００３１】
また、上記請求項９に記載の構成によれば、熱媒体管理方法は、請求項４又は５に記載の膨張タンクを使用して、熱媒流路内を流動する熱媒体と膨張タンク内に回収した熱媒体とを区別する。その上で、これらを相互に置換することにより熱媒流路内の高温熱源による熱媒体の暴露時間を定量的に管理する。このことにより、上記記載の作用効果をより具体的に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態の蓄熱システムにおいて、膨張タンクを接続した熱媒流路を示す概略図である。
【図２】第２実施形態の蓄熱システムにおいて、膨張タンクを接続した熱媒流路を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
一般に、膨張タンクは、熱媒体が循環する熱媒流路に接続されて熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和すると共に、熱媒体中に発生する気泡を除去して熱媒流路内の熱媒体の流動を安定にする目的で使用される。これに対して、本発明に係る膨張タンクは、熱媒流路内の熱媒体の体積変化を吸収緩和し、熱媒体中に発生する気泡を除去することに関して同様に作用する。更に、本発明に係る膨張タンクは、高粘度の熱媒体が高流速で流れている場合にも気泡の除去効果が高く、且つ、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理することができる。以下、本発明に係る膨張タンクについて説明する。
【００３４】
本発明に係る膨張タンクは、熱供給源（以下「熱供給設備」という。）と熱需要源（以下「熱需要設備」という。）との間に熱媒体が循環する熱媒流路を設け、熱供給設備と熱交換した高温の熱媒体が熱媒流路を通じて熱需要設備に移送され、ここで熱交換して熱需要設備に熱エネルギーを移動する際に熱媒流路に接続して使用される。
【００３５】
また、本発明に係る膨張タンクは、熱供給設備と熱需要設備とが遠隔地に存在する場合、或いは、熱供給設備の熱エネルギーを備蓄して必要時に熱需要設備で使用する場合に利用される蓄熱システムにおいても使用される。具体的には、膨張タンクは、熱供給設備において熱エネルギーを蓄熱容器に熱交換する際の熱媒流路に接続して使用される。この蓄熱した蓄熱容器は、遠隔地に移送、或いは、倉庫に備蓄される。そして、必要時に蓄熱容器の熱エネルギーを熱需要設備に熱交換する際の熱媒流路にも膨張タンクが使用される。
【００３６】
ここで、蓄熱システムについて説明する。蓄熱容器内に収納して熱エネルギーを蓄熱する蓄熱材は、物質の顕熱や潜熱といった熱エネルギーを利用する直接蓄熱材と、化学エネルギーを利用する間接蓄熱材の２種類に分類される。直接蓄熱における顕熱蓄熱は、物質の温度上昇の形で熱エネルギーを蓄熱する方法であり、蓄熱材の取扱い容易性、装置の簡易性など経済性の点で好ましい方法である。しかし、物質の蓄熱密度が小さく、長距離の移送や長期間の蓄熱では熱損失が大きいという問題がある。また、直接蓄熱における潜熱蓄熱は、物質の溶解、凝固、蒸発、凝縮、昇華などの相変化の形で熱エネルギーを蓄熱する方法であり、顕熱蓄熱に比べれば蓄熱密度が大きいが、蓄熱・放熱の温度は一定である。また、潜熱蓄熱においても長距離の移送や長期間の蓄熱では熱損失が大きいという問題がある。
【００３７】
一方、間接蓄熱における化学蓄熱は、物質の吸脱着熱、融解熱、希釈熱などの化学反応の形で熱エネルギーを蓄熱する方法であり、顕熱蓄熱や潜熱蓄熱に比べ蓄熱密度が非常に大きくなる。また、化学反応前後の物質が安定であれば、放熱ロスが殆どなく長距離の移送や長期間の蓄熱においても熱損失が生じない。更に、化学蓄熱においては、蓄熱温度と異なる温度、場合によっては蓄熱温度よりも高温で熱エネルギーを放出することのできるケミカルヒートポンプ機能も有している。そこで、化学蓄熱は、熱エネルギーを化学物質に変換して長期間保管し或いは遠隔地に安定して移送することができるので、蓄熱システムとして好適である。
【００３８】
本発明に係る膨張タンクを蓄熱システムに使用する場合には、上述の直接蓄熱又は間接蓄熱のいずれの場合にも使用することができる。特に、高温での熱エネルギーの蓄熱を行う間接蓄熱（化学蓄熱）に使用する場合により効果を発揮する。これらの化学蓄熱に使用される蓄熱材としては、例えば、水酸化カルシウム系蓄熱材（ＣａＯとＣａ(ＯＨ)２の反応）などを挙げることができる。この水酸化カルシウム系蓄熱材は、４００℃を超える高温域での蓄熱・放熱の繰り返し操作を安定して行うことができる。よって、熱媒体は、蓄熱材の蓄熱時及び放熱時に特に高温に曝され、一方、蓄熱容器の移送中或いは備蓄中には高温に曝されることがないので、高温暴露時間の把握が難しく、本発明の効果がより顕著に発揮される。本発明が化学蓄熱材との熱交換に利用される場合の化学蓄熱材の組成及び構造と形状については、特に限定するものではない。
【００３９】
本発明において、熱媒体とは、熱供給設備、熱需要設備、或いは蓄熱容器中の蓄熱材との間で熱交換をして、熱を移動させる媒体となる物質であり、特に、熱交換器を介して熱供給設備、熱需要設備、或いは蓄熱容器中の蓄熱材と間接的に接触し熱移動する物質をいう。これらの熱媒体としては、例えば、各種シリコーンオイル、流動パラフィン等の飽和炭化水素系オイル、ハロゲン化ビフェニル等の芳香族炭化水素系オイル、空気、窒素、アルゴン、水、水蒸気、グリコール水溶液等が挙げられる。これらの中で、高温の熱源と安定して熱交換できる熱媒体として、耐熱性のシリコーンオイル系熱媒体を採用することが好ましい。
【００４０】
なお、本発明においては、数百度の高温の熱量を熱交換することもあり、この場合には、熱媒体の高温による劣化が問題となる。例えば、耐熱性のシリコーンオイル系熱媒体を採用した場合においても、熱媒体が高温に長時間曝されると分解（解重合や環状シロキサンの生成による低分子化）が生じることとなる。この劣化により生じた分解物（以下「低分子量物質」という。）は、熱媒流路内で気化して気泡を発生させ、熱媒体の流動を不安定にする。また、熱媒流路内が高圧状態である場合には、低分子量物質が熱媒体中に溶解していることもある。しかし、いずれの場合においても熱媒体は劣化しており、これを長時間放置すれば熱媒機能が低下する。
【００４１】
そこで、熱媒体の高温暴露時間を正確に把握して管理することが必要となる。更に、本発明に係る膨張タンクを蓄熱容器との熱交換に使用するときには、熱媒体が高温に曝されている時間と低温に維持されている時間とがあり、これを正確に把握して管理することが必要となる。本発明は、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理することにより、熱媒体の劣化を正確に把握することができることに着目して成されたものである。
【００４２】
以下、本発明に係る膨張タンク及びこれを利用した熱媒体管理方法を図面に従って説明する。なお、本発明は、下記に示す各実施形態に限定されるものではない。
【００４３】
第１実施形態：
本第１実施形態は、着脱式の蓄熱容器を利用した蓄熱システムにおいて、蓄熱材の蓄熱時、及び、蓄熱材の放熱時の熱媒流路に本発明に係る膨張タンクを接続して使用するものである。なお、本第１実施形態においては、蓄熱容器内の蓄熱材として水酸化カルシウム系蓄熱材を使用する。また、本第１実施形態においては、熱媒体として耐熱性のシリコーンオイル系熱媒体を使用する。
【００４４】
図１は、本第１実施形態の蓄熱システムにおいて、膨張タンクを接続した熱媒流路を示す概略図である。図１においては、本来は別の熱媒流路である蓄熱材の蓄熱時、及び、蓄熱材の放熱時を同じ図として表している。まず、熱供給設備１０が放出する４００℃を超える高温の廃熱（熱量Ｑ）を着脱式の蓄熱容器３０に蓄熱し、この蓄熱容器３０を熱需要設備２０（図１においては、熱供給設備１０と同じ位置に記載）まで移送する。次に、蓄熱容器３０に蓄熱した熱量Ｑを放熱して熱需要設備２０に供給する。
【００４５】
図１において、熱供給設備１０（又は、熱需要設備２０）と蓄熱容器３０との間には、熱媒体を充填した熱媒流路４０が設けられている。この熱媒流路４０の経路には、熱媒体を循環させる流動ポンプ５０と熱媒体の循環を切り替える三方弁６０が設けられている。この三方弁６０は、熱媒流路４０と還流流路（後述する）との分岐点４１に設けられている。このような構成において、熱媒体は、流動ポンプ５０の作動により、流動ポンプ５０⇒熱供給設備１０（又は、熱需要設備２０）⇒蓄熱容器３０⇒三方弁６０⇒流動ポンプ５０の順に熱媒流路４０の内部を循環する。
【００４６】
また、図１において、膨張タンク７０は、ステンレススチール製の円柱状タンクであって、上下方向に配設された２つの室７１、７２を有している。なお、本第１実施形態においては、これら２つの室７１、７２の総容量が熱媒流路４０内の総容量と同量以上に構成されている。また、上方の第１室７１と下方の第２室７２の間には、開口部７３を有する隔壁７４が設けられている。また、上方の第１室７１は、熱媒流路４０に設けられた三方弁６０の３つの弁６１、６２、６３のうちの１つである分岐弁６３から分岐した還流流路８１により熱媒流路４０と連通している。また、下方の第２室７２は、三方弁６０の下流側に設けられた熱媒流路４０の分岐点４２から分岐した還流流路８２により熱媒流路４０と連通している。
【００４７】
上方の第１室７１の内部は、熱媒体からなる液層７５とその上方にある気層７６とで構成されている。なお、第１室７１の上方には、気層７６の圧力変化を大気中に放出する開口部（図示しない）を設けるようにしてもよく、或いは、別途設けた回収タンク（図示しない）と連接するようにしてもよい。一方、下方の第２室７２の内部は、熱媒体からなる液層７７のみで構成されており気層が存在しない。なお、第１室７１の液層７５と第２室７２の液層７７とは、隔壁７４の開口部７３により液状の熱媒体が移動できる。ここで、上述のように、２つの室７１、７２の総容量が熱媒流路４０内の総容量と同量以上に構成されている。このことにより、第１室７１の液層７５と第２室７２の液層７７の総容量が熱媒流路４０内の総容量と略同量になるように熱媒体が膨張タンク７０内に収容されている。
【００４８】
また、本第１実施形態においては、第１室７１の外壁部、及び第１室７１と第２室７２との間の隔壁７４は、断熱構造により構成されている。従って、熱媒流路４０から還流流路８１を介して第１室７１に流入する熱媒体が持つ熱量が、外部に放散されずに維持される。このことにより、膨張タンク７０に回収された熱媒体を熱媒流路４０に戻して使用する際に熱量が有効に使用され、熱交換の再始動時の始動時間が短縮される。更に、膨張タンク７０全体の外壁部を断熱構造にすることにより、熱媒体が持つ熱量がより有効に活用される。
【００４９】
このような構成において、本発明に係る膨張タンクの主たる３つの作用効果について以下に説明する。すなわち、第１の作用効果は、熱媒流路内の熱媒体の体積変化を吸収緩和することである。第２の作用効果は、熱媒体中に発生する気泡を効率的に除去することである。第３の作用効果は、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理することである。
【００５０】
≪第１の作用効果≫
まず、熱媒流路内の熱媒体の体積変化を吸収緩和する膨張タンクの第１の作用効果について説明する。図１において、三方弁６０の３方向の弁６１、６２、６３を全て解放した状態で、熱供給設備１０から蓄熱容器３０への熱量Ｑの蓄熱（吸熱）を行う。まず、流動ポンプ５０の作動により、熱媒流路４０内を熱媒体が循環する。この状態において、熱供給設備１０に設けられた熱交換器（図示せず）により、熱供給設備１０の熱量Ｑが循環する熱媒体に移動する。次に、吸熱した熱媒体は蓄熱容器３０まで送られ、蓄熱容器３０に設けられた熱交換器（図示せず）により、熱媒体の熱量Ｑが蓄熱容器３０内の蓄熱材（図示せず）に移動して蓄熱される。
【００５１】
このとき、熱供給設備１０から熱量Ｑを得た熱媒体は、温度が上昇して体積が膨張する。このような熱媒体の膨張による体積変化は、三方弁６０の分岐弁６３と還流流路８１を介して熱媒体が膨張タンク７０に流入することで吸収される。一方、蓄熱容器３０に熱量Ｑを移動した熱媒体は、温度が降下して体積が収縮する。このような熱媒体の収縮による体積変化は、膨張タンク７０から還流流路８２と熱媒流路４０の分岐点４２を介して熱媒体が熱媒流路４０に流入することで吸収される。
【００５２】
次に、蓄熱した蓄熱容器３０を熱供給設備１０の熱媒流路４０から切り離し、熱需要設備２０のところまで移送する。次に、移送した蓄熱容器３０を熱需要設備２０の熱媒流路４０に組み込み（図１に同じ）、三方弁６０の３方向の弁６１、６２、６３を全て解放した状態で、蓄熱容器３０から熱需要設備２０への熱量Ｑの移動（放熱）を行う。まず、流動ポンプ５０の作動により、熱媒流路４０内を熱媒体が循環する。この状態において、蓄熱容器３０に設けられた熱交換器（図示せず）により、蓄熱容器３０内の蓄熱材に蓄熱されていた熱量Ｑが熱媒体に移動する。次に、吸熱した熱媒体は熱需要設備２０まで送られ、熱需要設備２０に設けられた熱交換器（図示せず）により、熱媒体の熱量Ｑが熱需要設備２０に移動して消費される。
【００５３】
このとき、蓄熱容器３０から熱量Ｑを得た熱媒体は、温度が上昇して体積が膨張する。このような熱媒体の膨張による体積変化は、三方弁６０の分岐弁６３と還流流路８１を介して熱媒体が膨張タンク７０に流入することで吸収される。一方、熱需要設備２０に熱量Ｑを移動した熱媒体は、温度が降下して体積が収縮する。このような熱媒体の収縮による体積変化は、膨張タンク７０から還流流路８２と熱媒流路４０の分岐点４２を介して熱媒体が熱媒流路４０に流入することで吸収される。
【００５４】
このように、熱媒流路４０内を熱媒体が循環する定常状態においては、温度変化による熱媒体の体積変化を膨張タンク７０が十分に吸収緩和することができる。
【００５５】
≪第２の作用効果≫
次に、熱媒体中に発生する気泡を効率的に除去する膨張タンクの第２の作用効果について説明する。熱媒体の体積変化を吸収緩和する場合（上述の「第１の作用効果」にて説明）、又は、熱媒流路内の熱媒体と膨張タンク内の熱媒体とを置換する場合（後述の「第３の作用効果」にて説明）において、熱媒流路４０内の熱媒体が三方弁６０の分岐弁６３と還流流路８１を介して膨張タンク７０に流入する（図１参照）。
【００５６】
膨張タンク７０に流入する熱媒体は、熱媒流路４０を循環中に高温暴露による劣化で発生した低分子量物質を溶解している。また、この低分子量物質の一部は、熱媒流路４０内で気化して熱媒体に混入している。図１において、熱媒流路４０から膨張タンク７０に流入する熱媒体は、主として第１室７１の液層７５に放出される。このとき、熱媒体に混入していた気泡は、第１室７１の内部で液層７５から気層７６に分離される。また、熱媒体に溶解していた低分子量物質は、第１室７１の内部の低圧状態（熱媒流路４０内より低温低圧）に曝され、溶解していた低分子量物質が気化して液層７５から気層７６に分離される。
【００５７】
ここで、膨張タンク７０の第１室７１は一定の容積を有しており、ここに流入した熱媒体は第１室７１内で所定の滞留時間を確保することができる。この滞留時間内に、熱媒体に混入していた気泡の分離及び低分子量物質の気化が完了し、これらの気泡は、第１室７１内の液層７５から気層７６に完全に分離される。従って、熱媒流路４０内を高粘度の熱媒体が高流速で流れている場合においても、膨張タンク７０に流入した高粘度の熱媒体は第１室７１内で所定の滞留時間を確保することができる。このことにより、高粘度の熱媒体から気泡及び低分子量物質が分離される。
【００５８】
その後、第１室７１内の液層７５の熱媒体は、気泡及び低分子量物質を混入することなく膨張タンク７０の隔壁７４の開口部７３を介して第２室７２に流入する。従って、気泡及び低分子量物質が膨張タンク７０の第２室７２内の液層７７に混入することがない。このことにより、膨張タンク７０から還流流路８２と熱媒流路４０の分岐点４２を介して熱媒流路４０に戻される熱媒体には、気泡及び低分子量物質が混入していない。
【００５９】
このように、熱媒流路４０内の熱媒体が膨張タンク７０内に流入することで、熱媒体中に含まれる気泡及び低分子量物質を効率的に除去することができる。
【００６０】
≪第３の作用効果≫
次に、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理する膨張タンクの第３の作用効果について説明する。上述の熱媒流路４０内を熱媒体が循環する定常状態においては、熱媒体の体積変化を膨張タンク７０が十分に吸収することができる（図１参照）。また、熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体の大部分は、このような体積変化の吸収緩和では殆ど置換されることがない。このような定常状態においては、熱媒流路４０内の熱媒体のみが高温に曝され、膨張タンク７０内の熱媒体は低温状態（少なくとも熱媒流路４０内より低温）に維持される。従って、熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体は、それぞれ高温暴露時間が異なっている。このような熱媒体同士をその一部のみ置換して混合すると、熱媒体全体の高温暴露時間を正確に把握することができなくなる。
【００６１】
そこで、本第１実施形態においては、高温暴露時間が異なる熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体とを全量置換することが好ましい。このことにより、それぞれの熱媒の高温暴露時間を定量的に管理することができ、熱媒体の継続使用の可否を正確に判断して熱媒体の交換コストを最小限に抑えることができる。
【００６２】
具体的には、図１において、熱媒流路４０に設けられた三方弁６０の３つの弁６１、６２、６３のうち、熱媒流路４０の下流側の弁６２を閉鎖し、上流側の弁６１と分岐弁６３とを開放した状態で流動ポンプ５０を作動する。このことにより、高温暴露時間の長い熱媒流路４０内の熱媒体が三方弁６０の分岐弁６３と還流流路８１を介して、膨張タンク７０の第１室７１内に流入する。これと同時に、高温暴露時間の短い膨張タンク７０内の熱媒体が第２室７２、還流流路８２及び熱媒流路４０の分岐点４２を介して熱媒流路４０に戻される。
【００６３】
このとき、上述したように、第１室７１の液層７５と第２室７２の液層７７の総容量が熱媒流路４０内の総容量と略同量に構成されている。従って、熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体とを全量、完全に置換することができる。この置換操作を所定の時間間隔で繰り返して実施することにより、それぞれの熱媒の高温暴露時間を定量的に管理することができる。なお、熱媒体の全量が置換されたことは、流路内の流量計、或いは流速計と置換時間などにより正確に把握することができる。更に、この熱媒体の置換の際には、上述（「第２の作用効果」の説明）のように、高温暴露時間の長い熱媒流路４０内の熱媒体に混入していた気泡及び低分子量物質が膨張タンク７０の第１室７１内において液層７５から気層７６に分離される。
【００６４】
このように、熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体とを相互に置換することにより、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理する熱媒体管理方法を運用することができる。
【００６５】
第２実施形態：
本第２実施形態は、上記第１実施形態と同様に着脱式の蓄熱容器を利用した蓄熱システムにおいて、蓄熱材の蓄熱時、及び、蓄熱材の放熱時の熱媒流路に本発明に係る膨張タンクを接続して使用するものである。なお、本第２実施形態においても、蓄熱容器内の蓄熱材として水酸化カルシウム系蓄熱材を使用する。また、本第２実施形態においても、熱媒体として耐熱性のシリコーンオイル系熱媒体を使用する。
【００６６】
図２は、本第２実施形態の蓄熱システムにおいて、膨張タンクを接続した熱媒流路を示す概略図である。図２においては、本来は別の熱媒流路である蓄熱材の蓄熱時、及び、蓄熱材の放熱時を同じ図として表している。まず、熱供給設備１０が放出する４００℃を超える高温の廃熱（熱量Ｑ）を着脱式の蓄熱容器３０に蓄熱し、この蓄熱容器３０を熱需要設備２０（図２においては、熱供給設備１０と同じ位置に記載）まで移送する。次に、蓄熱容器３０に蓄熱した熱量Ｑを放熱して熱需要設備２０に供給する。
【００６７】
図２において、熱供給設備１０（又は、熱需要設備２０）と蓄熱容器３０との間には、熱媒体を充填した熱媒流路４０が設けられている。この熱媒流路４０の経路には、熱媒体を循環させる流動ポンプ５０と熱媒体の循環を切り替える二方弁９０が設けられている。このような構成において、熱媒体は、流動ポンプ５０の作動により、流動ポンプ５０⇒熱供給設備１０（又は、熱需要設備２０）⇒蓄熱容器３０⇒二方弁９０⇒流動ポンプ５０の順に熱媒流路４０の内部を循環する。
【００６８】
また、図２において、膨張タンク７０は、ステンレススチール製の円柱状タンクであって、上下方向に配設された２つの室７１、７２を有している。なお、本第２実施形態においては、これら２室の総容量が熱媒流路４０内の総容量と同量以上に構成されている。また、上方の第１室７１と下方の第２室７２の間には、開口部７３を有する隔壁７４が設けられている。また、上方の第１室７１は、熱媒流路４０に設けられた二方弁９０の上流側に設けられた熱媒流路４０の分岐点４３から分岐した還流流路８３により熱媒流路４０と連通している。また、下方の第２室７２は、二方弁９０の下流側に設けられた熱媒流路４０の分岐点４４から分岐した還流流路８４により熱媒流路４０と連通している。
【００６９】
上方の第１室７１の内部は、熱媒体からなる液層７５とその上方にある気層７６とで構成されている。なお、第１室７１の上方には、気層７６の圧力変化を大気中に放出する開口部（図示しない）を設けるようにしてもよく、或いは、別途設けた回収タンク（図示しない）と連接するようにしてもよい。一方、下方の第２室７２の内部は、熱媒体からなる液層７７のみで構成されており気層が存在しない。なお、第１室７１の液層７５と第２室７２の液層７７とは、隔壁７４の開口部７３により液状の熱媒体が移動できる。ここで、上述のように、２つの室７１、７２の総容量が熱媒流路４０内の総容量と同量以上に構成されている。このことにより、第１室７１の液層７５と第２室７２の液層７７の総容量が熱媒流路４０内の総容量と略同量になるように熱媒体が膨張タンク７０内に収容されている。
【００７０】
また、本第２実施形態においても、第１室７１の外壁部、及び第１室７１と第２室７２との間の隔壁７４は、断熱構造により構成されている。従って、熱媒流路４０から還流流路８１を介して第１室７１に流入する熱媒体が持つ熱量が、外部に放散されずに維持される。このことにより、膨張タンク７０に回収された熱媒体を熱媒流路４０に戻して使用する際に熱量が有効に使用され、熱交換の再始動時の始動時間が短縮される。更に、膨張タンク７０全体の外壁部を断熱構造にすることにより、熱媒体が持つ熱量がより有効に活用される。
【００７１】
このような構成において、本発明に係る膨張タンクの主たる３つの作用効果について以下に説明する。すなわち、第１の作用効果は、熱媒流路内の熱媒体の体積変化を吸収緩和することである。第２の作用効果は、熱媒体中に発生する気泡を効率的に除去することである。第３の作用効果は、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理することである。
【００７２】
≪第１の作用効果≫
まず、熱媒流路内の熱媒体の体積変化を吸収緩和する膨張タンクの第１の作用効果について説明する。図２において、二方弁９０を解放した状態で、熱供給設備１０から蓄熱容器３０への熱量Ｑの蓄熱（吸熱）を行う。まず、流動ポンプ５０の作動により、熱媒流路４０内を熱媒体が循環する。この状態において、熱供給設備１０に設けられた熱交換器（図示せず）により、熱供給設備１０の熱量Ｑが循環する熱媒体に移動する。次に、吸熱した熱媒体は蓄熱容器３０まで送られ、蓄熱容器３０に設けられた熱交換器（図示せず）により、熱媒体の熱量Ｑが蓄熱容器３０内の蓄熱材（図示せず）に移動して蓄熱される。
【００７３】
このとき、熱供給設備１０から熱量Ｑを得た熱媒体は、温度が上昇して体積が膨張する。このような熱媒体の膨張による体積変化は、熱媒流路４０の分岐点４３及び還流流路８３を介して熱媒体が膨張タンク７０に流入することで吸収される。一方、蓄熱容器３０に熱量Ｑを移動した熱媒体は、温度が降下して体積が収縮する。このような熱媒体の収縮による体積変化は、膨張タンク７０から還流流路８４と熱媒流路４０の分岐点４４を介して熱媒体が熱媒流路４０に流入することで吸収される。
【００７４】
次に、蓄熱した蓄熱容器３０を熱供給設備１０の熱媒流路４０から切り離し、熱需要設備２０のところまで移送する。次に、移送した蓄熱容器３０を熱需要設備２０の熱媒流路４０に組み込み（図２に同じ）、二方弁９０を解放した状態で、蓄熱容器３０から熱需要設備２０への熱量Ｑの移動（放熱）を行う。まず、流動ポンプ５０の作動により、熱媒流路４０内を熱媒体が循環する。この状態において、蓄熱容器３０に設けられた熱交換器（図示せず）により、蓄熱容器３０内の蓄熱材に蓄熱されていた熱量Ｑが熱媒体に移動する。次に、吸熱した熱媒体は熱需要設備２０まで送られ、熱需要設備２０に設けられた熱交換器（図示せず）により、熱媒体の熱量Ｑが熱需要設備２０に移動して消費される。
【００７５】
このとき、蓄熱容器３０から熱量Ｑを得た熱媒体は、温度が上昇して体積が膨張する。このような熱媒体の膨張による体積変化は、熱媒流路４０の分岐点４３及び還流流路８３を介して熱媒体が膨張タンク７０に流入することで吸収される。一方、熱需要設備２０に熱量Ｑを移動した熱媒体は、温度が降下して体積が収縮する。このような熱媒体の収縮による体積変化は、膨張タンク７０から還流流路８４と熱媒流路４０の分岐点４４を介して熱媒体が熱媒流路４０に流入することで吸収される。
【００７６】
このように、熱媒流路４０内を熱媒体が循環する定常状態においては、温度変化による熱媒体の体積変化を膨張タンク７０が十分に吸収緩和することができる。
【００７７】
≪第２の作用効果≫
次に、熱媒体中に発生する気泡を効率的に除去する膨張タンクの第２の作用効果について説明する。熱媒体の体積変化を吸収緩和する場合（上述の「第１の作用効果」にて説明）、又は、熱媒流路内の熱媒体と膨張タンク内の熱媒体とを置換する場合（後述の「第３の作用効果」にて説明）において、熱媒流路４０内の熱媒体が熱媒流路４０の分岐点４３及び還流流路８３を介して膨張タンク７０に流入する（図２参照）。
【００７８】
膨張タンク７０に流入する熱媒体は、熱媒流路４０を循環中に高温暴露による劣化で発生した低分子量物質を溶解している。また、この低分子量物質の一部は、熱媒流路４０内で気化して熱媒体に混入している。図２において、熱媒流路４０から膨張タンク７０に流入する熱媒体は、主として第１室７１の液層７５に放出される。このとき、熱媒体に混入していた気泡は、第１室７１の内部で液層７５から気層７６に分離される。また、熱媒体に溶解していた低分子量物質は、第１室７１の内部の低圧状態（熱媒流路４０内より低温低圧）に曝され、溶解していた低分子量物質が気化して液層７５から気層７６に分離される。
【００７９】
ここで、膨張タンク７０の第１室７１は一定の容積を有しており、ここに流入した熱媒体は第１室７１内で所定の滞留時間を確保することができる。この滞留時間内に、熱媒体に混入していた気泡の分離及び低分子量物質の気化が完了し、これらの気泡は、第１室７１内の液層７５から気層７６に完全に分離される。従って、熱媒流路４０内を高粘度の熱媒体が高流速で流れている場合においても、膨張タンク７０に流入した高粘度の熱媒体は第１室７１内で所定の滞留時間を確保することができる。このことにより、高粘度の熱媒体から気泡及び低分子量物質が分離される。
【００８０】
その後、第１室７１内の液層７５の熱媒体は、気泡及び低分子量物質を混入することなく膨張タンク７０の隔壁７４の開口部７３を介して第２室７２に流入する。従って、気泡及び低分子量物質が膨張タンク７０の第２室７２内の液層７７に混入することがない。このことにより、膨張タンク７０から還流流路８４と熱媒流路４０の分岐点４４を介して熱媒流路４０に戻される熱媒体には、気泡及び低分子量物質が混入していない。
【００８１】
このように、熱媒流路４０内の熱媒体が膨張タンク７０内に流入することで、熱媒体中に含まれる気泡及び低分子量物質を効率的に除去することができる。
【００８２】
≪第３の作用効果≫
次に、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理する膨張タンクの第３の作用効果について説明する。上述の熱媒流路４０内を熱媒体が循環する定常状態においては、熱媒体の体積変化を膨張タンク７０が十分に吸収することができる（図２参照）。また、熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体の大部分は、このような体積変化の吸収緩和では殆ど置換されることがない。このような定常状態においては、熱媒流路４０内の熱媒体のみが高温に曝され、膨張タンク７０内の熱媒体は低温状態（少なくとも熱媒流路４０内より低温）に維持される。従って、熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体は、それぞれ高温暴露時間が異なっている。このような熱媒体同士をその一部のみ置換して混合すると、熱媒体全体の高温暴露時間を正確に把握することができなくなる。
【００８３】
そこで、本第２実施形態においては、高温暴露時間が異なる熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体とを全量置換することが好ましい。このことにより、それぞれの熱媒の高温暴露時間を定量的に管理することができ、熱媒体の継続使用の可否を正確に判断して熱媒体の交換コストを最小限に抑えることができる。
【００８４】
具体的には、図２において、熱媒流路４０に設けられた二方弁９０を閉鎖した状態で流動ポンプ５０を作動する。このことにより、高温暴露時間の長い熱媒流路４０内の熱媒体が熱媒流路４０の分岐点４３及び還流流路８３を介して、膨張タンク７０の第１室７１内に流入する。これと同時に、高温暴露時間の短い膨張タンク７０内の熱媒体が第２室７２、還流流路８４及び熱媒流路４０の分岐点４４を介して熱媒流路４０に戻される。
【００８５】
このとき、上述したように、第１室７１の液層７５と第２室７２の液層７７の総容量が熱媒流路４０内の総容量と略同量に構成されている。従って、熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体とを全量、完全に置換することができる。この置換操作を所定の時間間隔で繰り返して実施することにより、それぞれの熱媒の高温暴露時間を定量的に管理することができる。なお、熱媒体の全量が置換されたことは、流路内の流量計、或いは流速計と置換時間などにより正確に把握することができる。更に、この熱媒体の置換の際には、上述（「第２の作用効果」の説明）のように、高温暴露時間の長い熱媒流路４０内の熱媒体に混入していた気泡及び低分子量物質が膨張タンク７０の第１室７１内において液層７５から気層７６に分離される。
【００８６】
このように、熱媒流路４０内の熱媒体と膨張タンク７０内の熱媒体とを相互に置換することにより、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理する熱媒体管理方法を運用することができる。
【００８７】
以上説明したように、本発明においては、熱媒流路内の熱媒体の膨張或いは収縮による体積変化を吸収緩和し、熱媒体中に発生する気泡を効率的に除去して熱媒流路内の熱媒体の流動を安定にすると共に、熱媒体の高温暴露時間を定量的に管理することのできる膨張タンク及びこれを利用した熱媒体管理方法を提供することができる。
【００８８】
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限らず次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記各実施形態においては、いずれも、脱着式の蓄熱容器を利用した蓄熱システムに使用される膨張タンクについて説明する。しかし、本発明に係る熱媒タンクは、これに限定されるものではなく、熱供給設備と熱需要設備との間を直接循環する熱媒流路に使用されるものであってもよい。
（２）上記各実施形態においては、いずれも、熱供給設備が放出する廃熱の温度が４００℃を超える高温であり、この高温の廃熱を利用するために化学蓄熱材として水酸化カルシウム系蓄熱材を採用するものであるが、これに限定されるものではなく、熱供給設備が放出する熱量の温度に合わせて蓄熱材の種類を適宜選定することにより、様々な温度領域の熱量に対しても本発明を適用することができる。
（３）上記各実施形態においては、いずれも、上下方向に配設された２つの室からなる膨張タンクについて説明する。しかし、本発明に係る熱媒タンクは、これに限定されるものではなく、３つの室、或いはそれ以上の室からなるものであってもよい。但し、この場合においても、各室は開口部を有する隔壁で区画されて液状の熱媒体が移動できるようになっており、且つ、２つの室がそれぞれ熱媒流路と連通していることが必要である。
（４）上記各実施形態においては、いずれも、熱媒流路から還流流路を介して膨張タンクの第１室に熱媒体を放出する流入部分の構造は、単に配管接続であることを説明する。しかし、流入部分の構造は、これに限定されるものではなく、熱媒体に混入する気泡の分離及び低分子量物質の気化を促進するような構造としてもよい。例えば、円柱状タンクの内周縁部に沿って膨張タンクの第１室内で渦流を形成するように放出してもよい。また、熱媒体をメッシュ或いは膜などの抵抗体を介して第１室内に放出するようにしてもよい。
（５）上記各実施形態においては、いずれも、熱媒流路の分岐点（図１の４２、及び図２の４３、４４）に切換弁を設けるものではないが、これに限定されるものではなく、各分岐点に切換弁を設けて流入方向及び流入量を制御するようにしてもよい。
（６）上記各実施形態においては、いずれも、還流流路を流れる熱媒体の流れ方向を制御することについて説明していないが、熱媒流路の分岐点或いは還流流路内に熱媒体が一定方向に流れるように整流器などを設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０…熱供給設備、
２０…熱需要設備、
３０…蓄熱容器、
４０…熱媒流路、４１、４２、４３、４４…分岐点、
５０…流動ポンプ、
６０…三方弁、６１、６２、６２…弁、
７０…膨張タンク、
７１…第１室、７２…第２室、７３…開口部、７４…隔壁、
７５、７７…液層、７６…気層、
８１、８２、８３、８４…還流流路、
９０…二方弁。
【図１】
2016095061.tif 000003
【図２】
2016095061.tif 000004