图案可以包括：竖直、对角或水平行和列的阵列； 辐射图案、螺旋图案、花序图案、对称图案、不对称图案或其组合。图案可以覆盖（即，遍及 分布）结构化热传导介质的整个顶部表面或底部表面，可以覆盖结构化热存储介质的基本 整个顶部表面或底部表面（即，大于50%但小于100% )，可以覆盖结构化热传导介质的顶 部表面或底部表面的多个部分，或者可以覆盖结构化热传导介质的顶部表面或底部表面的 仅一部分。
[0066] 结构化热存储介质的顶部表面和底部表面上的穿孔可以限定延伸穿过结构化热 传导介质的通路的形状。通路的横截面形状可以相同或彼此不同。当通路延伸穿过结构化 热传导介质时，通路的横截面形状可以是一致的、不规则的、变化的或其任意组合。在一个 实施例中，通路具有与连接至通路的顶部表面上的穿孔的形状相同的均匀横截面形状。在 另一实施例中，当通路延伸穿过结构化热传导介质时，通路的横截面形状改变。
[0067] 在一个实施例中，任意特定通路将结构化热存储介质的顶部表面上的至少一个穿 孔连接至结构化热传导介质的底部表面上的至少一个穿孔。通路的路径可以是基本线性、 非弯曲、弯曲或其组合。在一个实施例中，通路是穿过结构化热传导介质的本体的非弯曲 (即，基本直线，基本线性）。在另一实施例中，通路中的一个或多个可以是弯曲的（即，不规 贝1J，也就是具有穿过包括曲线和转角的结构化热存储介质的形状，以及因此是非直线的）。
[0068] 结构化热存储介质可以包括混合空腔形成元件。混合空腔形成元件的功能是在两 个热能存储块（即，第一结构化热存储元件和第二结构化热传导元件）之间产生混合空腔 或连续空间，当热能存储块被彼此靠近地设置时（比如，彼此堆叠或首尾相连地放置）时， 混合空腔或连续空间分离热能存储的相对表面。流经第一结构化热存储介质的各个通路的 热传导流体被允许在相邻块之间的混合空腔内进行相互混合或混合，这促进了温度平衡并 且减少了热传导流体的任意单独部分具有显著高于或低于穿过结构化热传导介质的热传 导流体的其他部分的平均温度的温度的机会，由此也减小了"热点"发展的机会。
[0069] 在一个实施例中，混合空腔形成元件与结构化热传导介质是整体的。在另一实施 例中，混合空腔形成元件在结构化热传导介质的外部。在一个实施例中，外部混合空腔形成 元件是与结构化热传导介质分离的单独部件，比如间隔环。在另一实施例中，外部混合空腔 形成元件是作为共用容器的一部分，或者从共用容器、至少第一内部容器或其中布置结构 化热存储介质的多个内部容器延伸。
[0070] 整体的混合空腔形成元件可以与结构化热传导介质的顶部表面、底部表面或顶部 表面和底部表面两者是整体的。例如，如图4所示，整体的混合空腔形成元件可以形成或模 制在顶部表面、底部表面或两者上。在一个实施例中，整体的混合空腔形成元件可以是从结 构化热传导介质的顶部表面或底部表面中的任一者或两者垂直地延伸的突出部。在另一个 实施例中，整体的混合空腔形成元件可以是从结构化热传导介质的顶部表面或底部表面中 的任一者或两者延伸的多个整体的突出部。
[0071] 突出部可以采用不阻塞结构化热传导介质的表面上的穿孔的任何形状或形式。突 出部可以是规则的或不规则的。突出部可以具有连续或不连续的形状。突出部可以定位在 结构化热传导介质的顶部表面或底部表面上的任何地方。在一个实施例中，突出部可以是 凸起的实心体，比如多边形棱柱、墩、拱顶或其组合。在一个实施例中，突出部可以是带、凸 缘、壁、隆起或其组合。
[0072] 在一个实施例中，至少一个突出部可以采取带的形式。在一个实施例中，带可以是 直线、弯曲、卷绕、成角度的或其组合。在一个实施例中，带可以在相邻的穿孔之间延伸。在 一个实施例中，带可以包围一个或更多个穿孔。在一个实施例中，一个或更多个带可以相 交。
[0073] 在一个实施例中，突出部是围绕结构化热传导介质的顶部表面的外周径向地延伸 的凸缘。
[0074] 图4示出沿着结构化热传导介质的顶部表面的外周的整体的元件、顶部表面、连 续的凸缘或壁。
[0075] 来自一个结构化热存储介质的顶部表面的突出部可以形成为与来自重叠的相邻 结构化热传导介质的底部表面的突出部联锁或在形状上互补。在一个实施例中，结构化热 存储介质的顶部表面上的突出部可以是半圆形状，同时重叠的相邻结构化热存储介质的底 部表面上的突出部可以具有互补形状的半圆，使得当一个本体设置在相邻的本体之上时， 半圆联锁或互补基本完整的圆。
[0076] 混合空腔形成元件的高度是显著的并且影响形成在相邻的热能存储本体之间的 混合空腔的尺寸。混合空腔形成元件的高度与混合空腔的所需高度以及结构化热传导介 质的顶部表面或底部表面上的穿孔的液力直径有关。单个突出部的高度或彼此堆叠其上 的多个突出部的的总和可以限定相邻的热能存储之间的混合空腔的高度。但是，混合空腔 的高度，以及由此任何混合空腔形成元件的总高度单独地或作为总和不大于结构化热传 导介质的顶部表面上的穿孔的平均液力直径（Dllavg)，比如，不大于大约0. 9DHavg，不大于大 约0. 8DHavg，不大于大约0. 7DHavg，或不大于大约0. 6DHavg。在一个实施例中，任何混合空腔形 成元件的总高度单独地或作为总和不小于大约0.1 Dllavg，比如不小于大约0. 2DHavg，不小于 0. 3DHavg，或不小于大约0. 4DHavg。任何混合空腔形成元件的总高度单独地或作为总和可以在 包括任意成对的前述上限和下限的范围内。在具体实施例中，任意混合空腔形成元件的总 高度单独地或作为总和可以在结构化热传导介质的顶部表面上的穿孔的D llavg的大约1/3至 1倍的范围内。
[0077] 如前所述，混合空腔形成元件可以是与结构化热传导介质的顶部表面可分离的元 件（即，外部元件）。在一个实施例中，如图5所示，外部空腔形成元件可以是环形本体，比 如环形圈52。环形环可以是圆形环、方形环、多边形环或其他形状的环，比如匹配结构化热 存储介质50的顶部表面的周缘的形状。在具体实施例中，环形环52可以是间隔环、间隔法 兰、间隔垫片或布置在第一结构化热存储元件50与叠置在第一结构化热存储元件上的第 二结构化热存储元件之间的类似部件。在一个实施例中，外部空腔形成元件可以是单个环 形本体或彼此重叠布置的多个环形本体。如上所述，混合空腔可以具有在结构化热传导介 质的顶部表面上的穿孔的平均液力直径（D llavg)的大约1/3至1倍的范围内的高度，因此外 部环形本体的总高度或多个环形本体的总和将也在结构化热传导介质的顶部表面上的穿 孔的平均液力直径（D llavg)的大约1/3至1倍的范围内。
[0078] 在另一实施例中，外部混合空腔形成元件可以是从共用容器的内部表面、至少第 一内部容器或热能存储块中的一个或更多个布置在其中的多个内部容器延伸的突出部、本 体或构件，比如支承构件。在一个实施例中，共用容器可以包括支承构件，比如搁板，结构化 热存储介质块可以放置在支承构件上，支承构件使上部结构化热存储介质块与相邻的下部 结构化热存储介质块分离限定热能存储块之间的混合空腔的距离。在具体实施例中，支承 构件可以是由角钢制成的搁板。
[0079] 当热传导流体流动穿过结构化热传导元件时，可以测量跨过多个结构化热存储 元件的压降（PDr 0Pstraetmed)。在跨过多个结构化热存储元件的各个距离处测量的压降 (PDrop straetmed)可被用于表征结构化热存储介质以及热能存储区域的某些特征。在一个实 施例中，跨过多个结构化热存储元件的压降将等于或小于跨过多个随机热存储介质测量的 压降（PDrop randtJ。
[0080] 结构化热存储介质可由任意材料形成，所述材料提供足够的结构强度、具有足够 的热能存储能力，并与预期的热传导流体以及与结构化热传导介质接触的任何其他化学 品、化合物或其他材料可相容。在一个实施例中，本体可由金属材料、陶瓷材料、金属陶瓷 材料、玻璃材料、复合材料或它们的组合形成。在一个实施例中，金属材料可为铁、铸铁、碳 钢、合金钢、不锈钢或它们的组合。在一个实施例中，结构化热存储介质可为石墨。在一个 实施例中，结构化热存储介质可为由陶瓷材料形成的陶瓷结构化热存储介质。在一个实施 例中，陶瓷材料可为由如下组成的组中的一者：天然粘土、合成粘土、长石、沸石、堇青石、氧 化铝、氧化错、二氧化娃、娃铝酸盐、氧化镁、氧化铁、二氧化钛、碳化娃、水泥、娃线石、多铝 红柱石、菱镁矿、铬镁矿、铬矿，以及它们的混合物。在一个实施例中，粘土可为氧化铝和二 氧化硅的混合氧化物，并可包括诸如高岭土、球土、耐火粘土、瓷土等的材料。在某些实施 例中，粘土为高塑性粘土，如球土和耐火粘土。在一个特定实施例中，粘土可具有约11至 13meq/100gm的亚甲蓝指数（"MBI"）。术语"长石"在本文用于描述具有苏打、碳酸钾和石 灰的氧化铝的硅酸盐。其他陶瓷材料（如石英、锆砂、长石粘土、蒙脱石、霞石正长岩等）也 可以以少量存在。在一个实施例中，陶瓷材料可包括如下化合物的氧化物、碳化物、氮化物 和它们的混合物：猛、娃、镍、络、钼、钴、轨、鹤、铁、错、银、钛、铜和它们的任意组合。
[0081] 在一个实施例中，用于形成结构化热存储介质的组合物可包含氧化铁粉末组合 物，所述氧化铁粉末组合物包含在给定范围内的如下主要成分：
[0082] Fe2〇3 约 59 wt%至约 98 wt% S1O2 约 6 wt%至约 12 wt% Al2〇3 约 2 wt%至约 5 wt% MgO 约 0 wt%至约 2 wt% CaO 约 0 wt%至约 I wt% MnO 约 Owt%至约 I wt% 水分 约Owt%至约I wt%
[0083] 应了解，可调节主要成分的百分比，且当增加一种组分的量时，可减少一种或多种 其他组分，从而保持100%重量百分比的组合物。另外应了解，如上组成是用于主要成分，可 能存在痕量的其他化合物。
[0084] 在一个实施例中，用于形成结构化热存储介质的组合物可包含粘土组合物，所述 粘土组合物包含在给定范围内的如下主要成分：
[0085] Si〇2 约 49 wt%至约 81 wt% Al2O3 约