(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ駆動により熱媒体が循環する媒体循環路が設けられ、この媒体循環路には、循環熱媒体を加熱し熱媒体に熱を供給する加熱装置が設けられている加熱部と、熱媒体の保有熱を通風により暖房領域へ放熱させる放熱ファンが設けられている放熱部とが介設されている暖房器において、前記媒体循環路の熱媒体は液体に該液体に溶解しないカプセル型潜熱体を混在させて形成され、カプセル型潜熱体は前記液体に溶解しない殻の内部空間に暖房放熱温度領域で液体から固体への相変化を行う潜熱材料が収容されている構成と成し、また、放熱ファンのファン回転数を検出する放熱ファン回転数検出センサと放熱ファンのファン風量を検出する放熱ファン風量検出センサのうち、少なくともいずれか一方が設けられ、放熱ファンの回転により放熱ファンが取り込む空気温度を検出する空気温度センサが設けられ、前記放熱ファン回転数検出センサあるいは放熱ファン風量検出センサのセンサ出力と、空気温度センサのセンサ出力とに基づいて放熱ファンの回転による通風により放熱部の熱媒体が放熱する放熱熱量を求める放熱熱量検出部と、該放熱熱量検出部の検出放熱熱量を補う熱量を加熱部の熱媒体に供給するための加熱装置の加熱熱量を求めて加熱装置の加熱熱量を制御する加熱熱量制御部とを設ける構成としたことを特徴とする暖房器。
【請求項２】
熱媒体の液体は不凍液により形成される構成としたことを特徴とする請求項１記載の暖房器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱媒体を加熱部と放熱部を介して循環させ加熱部で加熱供給された熱媒体の保有熱を放熱部で暖房領域へ放熱させて暖房を行う暖房器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４には、出願人が試作した未公知である、暖房器のシステム主要構成の一例が示されている。同図に示すように、この暖房器１は、熱媒体（例えば、湯水）を循環させる媒体循環路３と、該媒体循環路３の循環熱媒体を加熱し熱媒体に熱を供給する加熱装置（加熱部）４が設けられている室外機５と、前記熱媒体の保有熱を通風により暖房領域（室内）へ放熱させる放熱ファン６が設けられている室内機７とを有して構成されている。
【０００３】
上記室外機５の加熱装置４は、燃焼室８と、該燃焼室８に設けられるバーナ10と、このバーナ10にガスを導くガス供給路11と、ガス供給路11に設けられ該ガス供給路11の開閉を行う元電磁弁12および電磁弁14と、バーナ10へのガス供給量を開弁量により制御する比例弁13と、前記バーナ10の上方側に設けられる熱交換器16と、バーナ10の下方側に設けられ空気の給排気を行う燃焼ファン17とを有して構成されている。この加熱装置４のバーナ10は、ガス供給路11により導かれるガスと燃焼ファン17の回転駆動により供給される空気によってバーナ燃焼を行い熱交換器16を加熱する。
【０００４】
上記熱交換器16の入側には管路20の一端側が接続され、この管路20の他端側はポンプ18を介して水等の熱媒体が貯蔵されているタンク19に接続されている。また、熱交換器16の出側には管路21の一端側が接続されている。この管路21は前記室内機７へ導かれ、室内機７の放熱領域（放熱部）である放熱熱交換器23を介して前記タンク19に接続されている。
【０００５】
上記タンク19とポンプ18と管路20と熱交換器16と管路21と放熱熱交換器（放熱領域）23により媒体循環路３が構成されており、ポンプ駆動により湯水等の熱媒体がタンク19から管路20を通って熱交換器16へ搬送されバーナ燃焼により加熱され、この加熱された熱媒体が室内機７の放熱領域23へ搬送されて放熱ファン６の回転による通風で保有熱を放熱し、冷めた熱媒体が管路21を通ってタンク19へ戻されるという如く、熱媒体の循環が行われ、上記熱媒体の放熱により放熱ファン６の通風が温められ、この温風が暖房領域へ吹き出し室内暖房を行う。
【０００６】
なお、図中、26は熱交換器16に流れ込む熱媒体の温度を検出する加熱部入側温度センサを示し、27は熱交換器16から流れ出た熱媒体の温度を検出する加熱部出側温度センサを示し、30は放熱ファン６のファン回転数を検出する放熱ファン回転数検出センサを示し、31は放熱ファン６のファン風量を検出する放熱ファン風量検出センサを示し、32は放熱ファン６の回転により放熱ファン６に取り込まれる空気温度を検出する空気温度センサを示すものである。また、前記ポンプ18とタンク19は、通常、室外機５のケース内部に収容される。
【０００７】
上記構成の暖房器１には、通常、リモコン（図示せず）付きの制御装置25が設けられており、この制御装置25は前記加熱部入側温度センサ26等の様々なセンサ出力やリモコンの情報を取り込んで、加熱装置４の加熱駆動制御やポンプ18の駆動制御や放熱ファン６および燃焼ファン17の回転制御等の暖房器１の器具の動作を制御し、前記の如く、熱媒体の循環を行わせると共に、熱媒体の加熱・放熱を繰り返し行わせ室内の暖房を行う。
【０００８】
上記熱媒体の加熱を行う加熱装置の加熱運転の制御に際し、前記制御装置25には、予め、バーナ燃焼の最小時の燃焼能力（最小燃焼能力）と、最大燃焼時の燃焼能力（最大燃焼能力）とが与えられており、制御装置25は、前記最小燃焼能力から最大燃焼能力までの範囲内でバーナ燃焼が行われるように、ガス供給通路11からバーナ10への供給ガス量、つまり、比例弁13の開弁量（比例弁電流量）と、燃焼ファン17からバーナ10への供給空気量を制御し、これらの制御により熱交換器16を通る熱媒体が予め定められた加熱温度（例えば80℃）まで加熱されるように制御している。なお、上記熱媒体の加熱温度は予め定められる暖房放熱温度（室内機７から吹き出される温風の温度）に基づいて定められるもので、暖房放熱温度は、通常、50℃〜80℃に設定される。
【０００９】
また、制御装置25は、通常、放熱ファン６の回転制御を行って温風の吹き出し量を制御し暖房領域の温度管理を行っている。例えば、図示されていないが暖房領域である室内の温度を検出する室内温度センサがリモコンや室内機７等の適宜の場所に設けられており、この室内温度センサの検出室内温度とリモコンの室内設定温度の情報を制御装置25が取り込んで、検出室内温度が室内設定温度よりも下回っているときには放熱ファン６の回転量を大きくして温風の吹き出し量を増加させ熱媒体の放熱熱量を増加させて室内を温めるという如く、室内の温度管理を自動的に行う。もちろん、放熱ファン６の回転量切り換え制御をスイッチ操作等によって手動で行う簡易型の器具もある。
【００１０】
なお、制御装置25は、室外機５に設けられたり、室内機７に設けられたり、室外機５と室内機７に分けて設けられる等、必要に応じ適宜の場所に設けられる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者は、熱交換器16から放熱領域23への熱量の搬送効率を高めるために、つまり、熱媒体が単位質量（体積）当たり保有して熱交換器16から放熱領域23へ搬送する熱量（搬送熱量）を増加させるために、熱媒体を水だけで形成するのではなく、水に潜熱材料を混ぜた潜熱材料混入媒体を検討してきた。上記潜熱材料とは、周知のように、固体⇔液体の相変化に伴い潜熱（凝固熱あるいは融解熱）を利用する材料で、例えば、高級アルコールや包接形水和物等により形成され、単位質量当たりの潜熱が大きいものである。暖房器１の熱媒体に用いる潜熱材料としては予め定められている暖房放熱温度領域（例えば50℃〜80℃）に融点を持つ潜熱材料を選択し、その潜熱材料を水に直接混ぜて熱媒体を形成する。表１には暖房器１に用いる潜熱材料の例が示されている。
【００１２】
【表１】
0003691574.tif 000002
【００１３】
表１に示す潜熱材料が放熱領域23で液体から固体への凝固の相変化を生じると、潜熱（融点温度の熱）を放熱し、ほぼ潜熱材料の融点温度、つまり、暖房放熱温度領域の温風が暖房領域へ吹き出すことになる。
【００１４】
ところで、従来のように、水だけで熱媒体を形成すると、水は暖房放熱温度領域では相変化を起こさず、その上、水の搬送熱量は１cal ／ｇと少ないものであるので、放熱領域23で水は急激に冷却され放熱領域23の入側と出側の水温差が大きく、暖房放熱温度の温風を安定して吹き出せないという問題がある。これに対して、潜熱材料を混ぜた熱媒体では、融点、つまり、暖房放熱温度領域で相変化を起こす上に、搬送熱量が多い（例えば水の搬送熱量の３倍〜10倍と多い）ことから、放熱領域23で熱媒体の温度は殆ど降下せず放熱領域23での熱媒体の温度分布がほぼ均一化され、暖房放熱温度の温風を安定して暖房領域へ供給できると考えられた。
【００１５】
しかしながら、放熱領域23で凝固の相変化を起こし、固化した潜熱材料は放熱領域23の管路内壁に付着してしまい、媒体循環路３を循環できなくなるし、その付着した潜熱材料が伝熱抵抗体となって放熱領域23の放熱効率を低下させ、暖房効率を悪化させてしまうという問題が生じた。
【００１６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、固体の潜熱材料もスムーズに搬送でき、かつ、潜熱材料が管路内壁に付着するのを防止した潜熱材料の熱媒体を構築し、熱量の搬送効率を高めると共に暖房熱効率を向上させた暖房器を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は次のような構成をもって前記課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、ポンプ駆動により熱媒体が循環する媒体循環路が設けられ、この媒体循環路には、循環熱媒体を加熱し熱媒体に熱を供給する加熱装置が設けられている加熱部と、熱媒体の保有熱を通風により暖房領域へ放熱させる放熱ファンが設けられている放熱部とが介設されている暖房器において、前記媒体循環路の熱媒体は液体に該液体に溶解しないカプセル型潜熱体を混在させて形成され、カプセル型潜熱体は前記液体に溶解しない殻の内部空間に暖房放熱温度領域で液体から固体への相変化を行う潜熱材料が収容されている構成と成し、また、放熱ファンのファン回転数を検出する放熱ファン回転数検出センサと放熱ファンのファン風量を検出する放熱ファン風量検出センサのうち、少なくともいずれか一方が設けられ、放熱ファンの回転により放熱ファンが取り込む空気温度を検出する空気温度センサが設けられ、前記放熱ファン回転数検出センサあるいは放熱ファン風量検出センサのセンサ出力と、空気温度センサのセンサ出力とに基づいて放熱ファンの回転による通風により放熱部の熱媒体が放熱する放熱熱量を求める放熱熱量検出部と、該放熱熱量検出部の検出放熱熱量を補う熱量を加熱部の熱媒体に供給するための加熱装置の加熱熱量を求めて加熱装置の加熱熱量を制御する加熱熱量制御部とを設ける構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００２０】
第２の発明は、前記第１の発明を構成する熱媒体の液体は不凍液により形成される構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００２１】
上記構成の発明において、潜熱材料を殻の内部空間に収容してカプセル型潜熱体を形成し、そのカプセル型潜熱体を液体に混在させて熱媒体を形成する。この熱媒体が媒体循環路を循環すると、例えば、加熱部で、熱媒体は加熱され潜熱材料が殻の内部で融解の相変化を生じて潜熱を吸収・蓄熱し、放熱部で、熱媒体は通風に晒され潜熱材料が殻の内部で凝固の相変化を生じて潜熱を暖房領域へ放熱して暖房領域の暖房を行う。上記のように、潜熱材料を殻の内部へ収容することにより、潜熱材料が液体と固体のどちらの状態であっても同様に搬送することが可能となるし、固化した潜熱材料が管路内壁に付着してしまうのを防止する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。なお、まず、本発明に関連する暖房器の参考例を説明してから、本発明に係る暖房器の実施の形態例を説明する。以下に説明する参考例および実施の形態例の暖房器は図４に示す暖房器と同一システムのものを対象にしており、その重複説明は省略する。
【００２３】
参考例の暖房器において特徴的なことは、図１に示すように、媒体循環路３を循環する熱媒体が液体である水３３にカプセル型潜熱体３４を混在させて形成されていることである。上記カプセル型潜熱体３４は、暖房放熱温度領域（例えば５０℃〜８０℃）の熱に対して耐熱性がよく、水に溶融しない材料（例えば、メラミン樹脂等のフッ素系樹脂）で形成される殻３５の内部空間３７に前記表１に示されるような潜熱材料３６を収容して形成されている。このカプセル型潜熱体３４の粒の大きさは、例えば３μｍ〜５μｍと小さく、カプセル型潜熱体３４は潜熱材料３６をマイクロカプセル化したものであり、潜熱材料３６が液体と固体のどちらの状態であっても、水と共にスムーズに搬送することが可能な構成となっている。
【００２４】
この参考例では、熱媒体は、前記の如く、水３３にカプセル型潜熱体３４を混在させて形成されており、水３３に対するカプセル型潜熱体３４の混在割合はカプセル型潜熱体３４をスムーズに搬送できる割合であれば必要に応じ適宜に設定することができる。
【００２５】
なお、上記暖房に用いられる潜熱材料36は、表１に示す材料だけとは限らず、暖房放熱温度領域（例えば50℃〜80℃）に融点を持つ潜熱材料であれば、他の潜熱材料を用いても構わない。
【００２６】
図２には上記構成の熱媒体を用いた暖房器１の加熱装置４の加熱熱量制御手段を示す制御装置25の一例が示されており、この制御装置25は加熱熱量制御部40とデータ記憶部41を有して構成されている。上記データ記憶部41は記憶装置により構成されており、このデータ記憶部41には前記カプセル型潜熱体34の潜熱材料36の融点よりも予め定めた温度Δｔ（例えば５℃）だけ高目の温度が加熱温度として与えられている。また、データ記憶部41には図７に示すような熱媒体温度と吸収熱量の関係データである吸収熱量検出データや、熱交換器16の出側の熱媒体が前記加熱温度となるのに必要な吸収熱量を熱媒体に供給するためのバーナ10の燃焼能力データ等の加熱熱量制御に必要な加熱熱量検出データが実験や演算等により求め与えられている。
【００２７】
加熱熱量制御部40は、熱媒体の循環中、加熱部出側温度センサ27あるいは加熱部入側温度センサ26のセンサ出力を取り込んで、熱交換器16の出側の熱媒体温度がデータ記憶部41に記憶されている前記加熱温度となるように加熱装置４の加熱熱量（バーナ10の燃焼能力）を制御する。例えば、上記センサ出力と、加熱温度と、前記吸収熱量検出データとに基づいて熱媒体が前記加熱温度まで上昇するのに必要な熱量を求め、その検出熱量と前記バーナ10の燃焼能力データに基づいてバーナ10の燃焼能力（加熱装置の加熱熱量）を求め、この求めた燃焼能力となるようにバーナ10へのガス供給量を比例弁13の開弁量によって制御すると共に、この燃焼能力にマッチングする空気を燃焼ファン17の回転を制御してバーナ10へ供給し、バーナ10の燃焼制御、つまり、加熱装置４の加熱熱量の制御を行う。
【００２８】
上記のように、制御されている加熱装置４により加熱され設定の加熱温度（例えば、図５に示すＡ℃）まで上昇したカプセル型潜熱体34混在の熱媒体は媒体循環路３の管路21を通って室内機７の放熱領域23へ搬送され、放熱ファン６の回転による通風によって確実に潜熱材料36が凝固の相変化を起こしてほぼ暖房放熱温度の通風が暖房領域へ吹き出すことになる。
【００２９】
この放熱時に、熱媒体の潜熱材料36は融点で液体から固体へ相変化を起こし潜熱を放熱するが、図５に示すように、相変化中には潜熱材料36は放熱しているにも拘わらず、温度が低下しないことから、熱媒体は放熱領域23を通って放熱しても温度が殆ど低下せず、放熱領域23での熱媒体の温度分布が均一化されるので、暖房放熱温度の温風を安定して暖房領域へ吹き出すことができる。そして、熱媒体は潜熱材料36の融点より僅かに低下した温度（例えば、図５に示すＢ℃）を有したまま熱交換器16へ戻されることになり、熱交換器16の入側と出側の熱媒体温度差が極めて小さくなる。
【００３０】
これに対して、水だけで熱媒体を形成した場合には、放熱領域23で、図６に示すように放熱熱量に比例して水温が低下するので、放熱ファン６の通風に起因して水温が急激に低下し、放熱領域23の入側と出側の水温差が大きく通風を安定的に暖房領域へ供給できないし、冷め切った熱媒体が熱交換器16へ戻されることから、熱交換器16の入側と出側の水温差が大きくなってしまう。
【００３１】
また、前記の如く、潜熱材料36を用いた熱媒体における熱交換器16の入側と出側の温度差は水だけの熱媒体に比べて極めて小さく、バーナ10の加熱熱量の大部分が潜熱材料の融解の相変化により潜熱材料36の内部に蓄熱され、熱交換器16から熱媒体が吸収する熱量は非常に多いために、熱交換器16の温度上昇が抑えられ、熱交換器16の温度上昇による熱交換器16の外部放熱増加が防止できることから、熱交換器16の効率は水だけの熱媒体に比べて向上する。すなわち、潜熱材料36を用いることにより、熱交換器16の外部放熱による熱の無駄が殆どなくなって、熱交換器16の効率を向上させることができる。
【００３２】
この参考例によれば、潜熱材料３６を殻３５の内部空間３７に収容したカプセル型潜熱体３４を形成し、このカプセル型潜熱体３４を水に混在させて媒体循環路３の熱媒体を構成したので、熱媒体のカプセル型潜熱体３４は殻３５の内部の潜熱材料３６が液体と固体のどちらの状態であっても、水と共に媒体循環路３をスムーズに循環することができ、熱効率良く暖房を行うことができる。また、潜熱材料３６は、上記の如く、殻３５に収容されているので、放熱により潜熱材料３６が固化して媒体循環路３の内壁に付着し放熱抵抗体となるのを回避することができることから、放熱領域２３での放熱効率をよい状態のまま維持でき、暖房効率をさらに向上させることが可能である。
【００３３】
さらに、暖房放熱温度領域に融点を持つ潜熱材料36を用いているので、暖房に用いるための単位質量（体積）当たりの熱媒体放熱熱量は、単位質量当たりの水の放熱熱量よりも格段に多くなる。このことより、カプセル型潜熱体34混在の熱媒体が水だけの熱媒体と同程度の放熱熱量を放熱領域23で放熱しようとすると、カプセル型潜熱体34混在の熱媒体は水だけの熱媒体よりも少量で済み、つまり、熱媒体の搬送量を低減させることが可能で、ポンプ18の駆動エネルギー（搬送エネルギー）を削減でき、ポンプ18の小型化（軽量化）を図ることができる。
【００３４】
さらに、上記の如く、暖房放熱温度領域に融点を持つ潜熱材料36を用いているので、放熱領域23で熱媒体に凝固の相変化を生じさせるだけで暖房放熱温度の温風を暖房領域へ吹き出すことが可能となることから、熱媒体の温度制御を厳密に行わなくても暖房放熱温度の温風を暖房領域へ吹き出すことができ、温度制御の構成を簡単にすることが可能である。
【００３５】
さらに、上記の如く、潜熱材料36を用いているので、潜熱材料36の融解の相変化により熱交換器16から熱媒体が吸収する熱量が非常に多く、熱交換器16の温度上昇が抑えられ熱交換器16の外部放熱増加を抑制できることから、熱交換器16の効率を水だけの熱媒体と比べて向上させることができる。また、上記の如く、熱交換器16の温度上昇が抑えられる、つまり、熱交換器16の過熱を防止できるので、熱交換器16の熱劣化が回避され熱交換器16の長寿命化を図ることが可能である。
【００３６】
さらに、制御装置25に加熱熱量制御部40を設け、熱媒体が熱交換器16で潜熱材料36の融点よりも予め定めた温度Δｔだけ高目の温度となるようにバーナ10の燃焼能力を制御するので、熱媒体は熱交換器16で潜熱材料36の融点よりも予め定めた温度だけ高目の温度に加熱され、放熱領域23で確実に潜熱材料36に凝固の相変化を生じさせることができ、放熱領域23で潜熱材料36に凝固の相変化が起きず暖房放熱温度の温風を吹き出すことができないという問題が回避され、確実に暖房放熱温度の温風を暖房領域へ供給することができる。
【００３７】
以下に本発明に係る暖房器の実施の形態例を説明する。この実施の形態例において特徴的なことは、図３に示すように、制御装置２５に、放熱領域２３で熱媒体が放熱する放熱熱量を求める放熱熱量検出部４２を設け、この放熱熱量検出部４２の検出放熱熱量に基づいて加熱熱量制御部４０が加熱装置４の加熱制御を行う構成としたことであり、それ以外の構成は前記参考例と同様であり、その重複説明は省略する。
【００３８】
この実施の形態例では、制御装置25は加熱熱量制御部40とデータ記憶部41と放熱熱量検出部42を有して構成されている。上記放熱熱量検出部42は、空気温度センサ32と、放熱ファン風量検出センサ31あるいは放熱ファン回転数検出センサ30とのセンサ出力を取り込んで、次のように、放熱領域23での熱媒体の放熱熱量Ｐを検出する。
【００３９】
上記放熱熱量Ｐは、放熱ファン６の風量をＷ、放熱ファン６が取り込む空気温度をｔ1 、放熱領域23から吹き出す温風温度をｔ2 、暖房放熱温度領域で熱媒体が１℃温度を低下するときに放熱する熱量をＣとしたとき、式（１）により求めることができる。
【００４０】
Ｐ＝Ｗ・（ｔ2 −ｔ1 ）・Ｃ・・・・・（１）
【００４１】
上記放熱ファン６の風量Ｗは放熱ファン風量検出センサ３１のセンサ出力により直接的に、あるいは、放熱ファン回転数検出センサ３０のセンサ出力により間接的に検出することができ、温風温度ｔ２は、前記参考例で述べたように、潜熱材料３６の融点の近傍温度にほぼ一定していることから、予め実験等により求めて定数として与えることができ、放熱ファン６が取り込む空気温度ｔ１は空気温度センサ３２により検出でき、放熱領域２３で熱媒体が１℃温度を低下するときに放熱する熱量Ｃは、予め実験や演算等に求めて定数として与えることができることから、予め上記式（１）に示す演算式と該演算式の定数ｔ２，Ｃの値を放熱熱量検出データとしてデータ記憶部４１に格納しておき、放熱熱量検出部４２は、熱媒体の循環中、放熱ファン風量検出センサ３１あるいは放熱ファン回転数検出センサ３０のセンサ出力に基づいて放熱ファン６の風量Ｗを検出し、また、空気温度センサ３２の検出空気温度を取り込んで、データ記憶部４１の放熱熱量検出データに基づいた放熱熱量検出演算を行い、放熱熱量Ｐを検出する。
【００４２】
データ記憶部41には前記放熱熱量検出データ以外に加熱熱量検出データが格納されている。この加熱熱量検出データは放熱領域23で熱媒体が放熱した熱量を加熱装置４で補う加熱熱量を検出するためのデータであり、熱媒体の放熱熱量とその放熱熱量を補う加熱装置４の加熱熱量（バーナ10の燃焼能力）の関係を予め実験や演算等により求めて演算式データや表データやグラフデータ等の加熱熱量検出データとしてデータ記憶部41に格納されている。
【００４３】
加熱熱量制御部40は、熱媒体の循環中、前記放熱熱量検出部42が検出した熱媒体の放熱熱量を取り込み、この検出放熱熱量と前記データ記憶部41の加熱熱量検出データに基づいて、加熱装置４の加熱熱量（バーナ10の燃焼能力）を検出し、バーナ10がその検出燃焼能力のバーナ燃焼を行うように、バーナ10へのガス供給量を比例弁13の開弁量によって制御し、また、そのガス供給量にマッチングする空気をバーナ10へ送り込むために燃焼ファン17の回転制御を行って、バーナ10の燃焼能力を制御する。
【００４４】
この実施の形態例によれば、放熱熱量検出部42を設け、加熱熱量制御部40は放熱熱量検出部42が検出した熱媒体の放熱熱量を補うために加熱装置４の加熱熱量を制御する構成としたので、放熱領域23に流れ込む熱媒体の温度をほぼ一定に、例えば、熱媒体の潜熱材料36の融点より予め定めた温度だけ高目の温度に維持することができ、放熱領域23で潜熱材料36が確実に凝固の相変化を起こして潜熱を放熱することが可能となり、暖房放熱温度の温風を安定して暖房領域へ供給できる。
【００４５】
また、この実施の形態例でも、前記参考例に示したカプセル型潜熱体３４混在の熱媒体を用いているので、媒体循環路３における潜熱材料３６の循環をスムーズに行わせることができ、このことから、ポンプ１８の駆動エネルギーの削減が可能であったり、ポンプ１８の小型化を図ることができたり、熱媒体の温度制御が容易であったり、熱交換器１６の外部放熱の無駄がなくなって熱交換器１６の効率が向上する等、前記第１の実施の形態例同様の効果を奏することができる。
【００４６】
なお、この発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、上記実施の形態例では、加熱装置４がバーナ１０を用いたバーナ燃焼加熱方式の装置構成であったが、電気ヒータを用いた加熱方式を採用した加熱装置でもよく、熱媒体の潜熱材料３６の融点以上に熱媒体を加熱できる加熱装置であれば、バーナ燃焼加熱方式以外の加熱方式の加熱装置を用いても構わない。
【００４７】
また、上記実施の形態例では、熱媒体は水にカプセル型潜熱体３４を混在させて形成されていたが、熱媒体を形成する液体は水だけとは限らず、他の液体でもよく、例えば、エチルグリコールやピロピルグリコール等により形成される不凍液にカプセル型潜熱体３４を混在させて熱媒体を構成してもよい。上記不凍液を用いることにより、冬期に熱媒体が凍結し媒体循環路３を循環させることが困難となって暖房器が使用できなくなってしまったり、熱媒体の凍結により管路３が破損してしまうというような問題を回避することができる。
【００４８】
ところで、上記不凍液は、一般的に、水よりも搬送熱量が低く、不凍液だけで熱媒体を形成すると、熱量の搬送効率が大幅に低下してしまうという問題が生じてしまうが、上記実施の形態例に示したカプセル型潜熱体３４を混在させることにより、不凍液を用いても熱媒体の熱量の搬送効率低下を回避することができるという画期的な効果を奏することができる。
【００４９】
さらに、上記参考例では、加熱熱量制御部４０は設定の加熱温度と検出熱媒体温度と吸収熱量検出データとに基づき熱媒体が必要とする熱量を求め、この検出熱量とバーナ１０の燃焼能力データに基づきバーナ燃焼能力（加熱熱量）を求めるという如く２段階で加熱装置４の加熱熱量を求め、その熱量となるように加熱熱量を制御していたが、熱媒体の温度と、該温度を有する熱媒体を設定の加熱温度まで上昇するのに必要なバーナ燃焼能力（加熱熱量）との関係データを予め実験や演算等により求めておき、このデータに基づき段階を踏まずに加熱熱量を求めて加熱熱量を制御するようにしてもよい。
【００５０】
さらに、上記実施の形態例では、前記式（１）に示す温風温度ｔ２は潜熱材料３６の融点の近傍温度にほぼ一定していることから定数として予め求めデータ記憶部４１に与えられていたが、温風温度ｔ２を定数とせず、温風温度を検出するための温風温度センサを設けて、放熱熱量検出部４２は、熱媒体の循環中、検出風量Ｗと検出空気温度ｔ１と共に温風温度センサの検出温風温度ｔ２を取り込んで、それら検出値を前記式（１）に代入し演算を行って、熱媒体の放熱熱量を検出するようにしてもよい。
【００５１】
さらに、上記実施の形態例では、制御装置２５のデータ記憶部４１に放熱熱量検出データである演算式データが格納されており、放熱熱量検出部４２は上記演算式データを用いて演算により放熱熱量を検出していたが、放熱熱量検出手法は他の検出手法でもよく、例えば、放熱ファン６の風量Ｗと放熱ファン６に取り込まれる空気温度ｔ１の関係から熱媒体の放熱熱量Ｐを検出するための表データを実験や演算等により求めて放熱熱量検出データとしてデータ記憶部４１に格納しておき、放熱熱量検出部４２は放熱ファン風量検出センサ３１あるいは放熱ファン回転数検出センサ３０のセンサ出力より得られる検出放熱ファン風量Ｗと、空気温度センサ３２の検出空気温度ｔ１とを取り込んで、それらの値を前記データ記憶部４１の放熱熱量検出データに照合して熱媒体の放熱熱量Ｐを検出するようにしてもよい。
【００５２】
さらに、上記実施の形態例では制御装置２５に加熱熱量制御部４０を設け、加熱装置４の加熱熱量を制御していたが、カプセル型潜熱体３４混在の熱媒体を用いる場合には、放熱領域２３で熱媒体の放熱熱量が多少増減しても熱交換器１６に戻る熱媒体の温度がほぼ一定となることから、その戻り温度を有した熱媒体を設定の加熱温度（例えば、潜熱材料３６の融点より設定温度だけ高目の温度）まで加熱するのに要する加熱装置４の加熱熱量を予め求めておき、その一定の加熱熱量で加熱装置４が加熱駆動するようにすれば、熱媒体をほぼ設定の加熱温度に加熱することができるので、加熱熱量制御部４０を省略し加熱熱量制御を行わなくてもよく、制御装置２５の構成を簡易化することが可能である。
【００５３】
さらにまた、上記実施の形態例は図４に示すシステム構成の暖房器１を例にして説明したが、本発明の暖房器は図４のシステム構成の暖房器に限定されるものではなく、熱媒体を用いて暖房領域の暖房を行うものであれば、他のシステム構成の暖房器でも構わない。
【００５４】
【発明の効果】
この発明によれば、殻の内部空間に暖房放熱温度領域に融点を持つ潜熱材料を収容したカプセル型潜熱体を形成し、そのカプセル型潜熱体を液体に混在させて熱媒体を構成したので、潜熱材料が固体の状態であっても媒体循環路をスムーズに循環させることができる。また、潜熱材料が固化して媒体循環路の内壁に付着してしまうのを防止することができることから、潜熱材料付着に起因した放熱効率悪化が回避され、熱媒体の保有熱を効率良く暖房領域へ放熱でき、暖房効率向上を図ることが可能となる。
【００５５】
また、暖房放熱温度領域に融点を持つ潜熱材料を用いているので、暖房放熱温度領域での単位質量当たりの熱媒体放熱熱量は、潜熱材料の潜熱によって、水の放熱熱量よりも格段に多くなり、カプセル型潜熱体混在の熱媒体を用いて水だけの熱媒体と同程度の熱量を放熱させる場合には加熱部から放熱部へ搬送する熱媒体の量、つまり、搬送量を低減させることができる。このことより、媒体循環路のポンプの駆動エネルギーを削減可能でポンプの小型化を図ることができる。
【００５６】
さらに、上記の如く、暖房放熱温度領域に融点を持つ潜熱材料を用いているので、放熱部で通風により潜熱材料に凝固の相変化を生じさせて潜熱を放熱させることによって、通風を暖房放熱温度に温めることが可能となる。このように、放熱部で潜熱材料に凝固の相変化を生じさせるだけで暖房放熱温度の温風を暖房領域へ吹き出すことができることから、熱媒体の温度制御を精度良く行う必要がなくなって温度制御の構成を簡単にすることができる。さらに、上記の如く、放熱部で潜熱材料に凝固の相変化を生じさせることによって、放熱部での熱媒体での温度分布が均一化され、暖房放熱温度の温風を安定して暖房領域へ供給することができる。
【００５７】
さらに、前記の如く、熱媒体に潜熱材料を用いているので、潜熱材料の融解の相変化によって加熱部で熱媒体が吸収する熱量が水だけで熱媒体を形成した場合に比べて非常に多くなり、熱媒体は加熱装置が発した熱を無駄なく吸収することが可能となり、加熱装置の熱媒体加熱効率を向上させることができる。
【００５８】
さらに、放熱熱量検出部と加熱熱量制御部を設け、放熱熱量検出部が検出した熱媒体の放熱熱量を補うように加熱装置の加熱熱量を制御する構成にあっては、放熱部で潜熱材料に凝固の相変化を確実に生じさせ潜熱を放熱させることができ、暖房放熱温度の温風を安定的に暖房領域へ供給することができる。
【００５９】
さらに、熱媒体の液体を不凍液により形成した構成にあっては、不凍液を用いることにより、冬期に熱媒体が凍結して媒体循環路を破損してしまったり、熱媒体が媒体循環路を循環できず暖房が行えないというような問題を防止することができる。さらに、不凍液は、一般的に、水よりも搬送熱量が小さく、不凍液だけで熱媒体を形成すると、熱量の搬送効率が大幅に低下するという問題が生じるが、不凍液にカプセル型潜熱体を混在させて熱媒体を構成することにより、カプセル型潜熱体の潜熱材料の搬送熱量が非常に大きいので、上記問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の暖房器に用いる熱媒体の一例を示す説明図である。
【図２】  本発明に関連する参考例の暖房器における制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】  本発明に係る実施の形態例の暖房器における制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】暖房器の一構成例を示すモデル図である。
【図５】潜熱材料の温度と吸収・放熱熱量の関係の一例を示すグラフである。
【図６】水温と吸収・放熱熱量の関係の一例を示すグラフである。
【図７】潜熱材料を混在させた熱媒体温度と吸収熱量の関係の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１  暖房器
３  媒体循環路
４  加熱装置
６  放熱ファン
25  制御装置
26  加熱部入側温度センサ
27  加熱部出側温度センサ
30  放熱ファン回転数検出センサ
31  放熱ファン風量検出センサ
32  空気温度センサ
33  液体
34  カプセル型潜熱体
35  殻
36  潜熱材料
40  加熱熱量制御部
42  放熱熱量検出部
【図１】
0003691574.tif 000003
【図２】
0003691574.tif 000004
【図３】
0003691574.tif 000005
【図４】
0003691574.tif 000006
【図５】
0003691574.tif 000007
【図６】
0003691574.tif 000008
【図７】
0003691574.tif 000009