(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が循環する冷房用媒体循環路と暖房用媒体循環路が設けられ、冷房用媒体循環路は、熱媒体の保有熱を奪って熱媒体を冷却する冷却部と、空気を取り込んでその空気の熱を熱媒体に吸収させて冷却した空気を冷房領域へ供給する冷房放熱部とを通り循環形成され、暖房用媒体循環路は、熱媒体を加熱し熱媒体に熱を供給する加熱部と、熱媒体の保有熱を通風により暖房領域へ放熱させる暖房放熱部とを通り循環形成されており、上記冷房用媒体循環路と暖房用媒体循環路は共通の熱媒体が循環する構成となっている冷・暖房器において、前記熱媒体は液体に該液体に溶解しない冷房用カプセル型潜熱体と暖房用カプセル型潜熱体を混在させて形成されており、冷房用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冷房放熱温度領域で固体から液体への相変化を行う冷房用潜熱材料を収容して形成され、暖房用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暖房用潜熱材料を収容して形成され、暖房用媒体循環路の暖房放熱部には熱媒体の保有熱を通風によって暖房領域へ放熱させるための放熱ファンと、放熱ファンの回転による通風風量を検出するための放熱ファン風量情報センサと、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とが設けられており、前記放熱ファン風量情報センサと空気温度センサのセンサ出力に基づいて放熱ファンの回転による通風により熱媒体が暖房放熱部において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で熱媒体に供給するための加熱部の加熱熱量を求めて加熱部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冷・暖房器。
【請求項２】
熱媒体が循環する冷房用媒体循環路と暖房用媒体循環路が設けられ、冷房用媒体循環路は、熱媒体の保有熱を奪って熱媒体を冷却する冷却部と、空気を取り込んでその空気の熱を熱媒体に吸収させて冷却した空気を冷房領域へ供給する冷房放熱部とを通り循環形成され、暖房用媒体循環路は、熱媒体を加熱し熱媒体に熱を供給する加熱部と、熱媒体の保有熱を通風により暖房領域へ放熱させる暖房放熱部とを通り循環形成されており、上記冷房用媒体循環路と暖房用媒体循環路は共通の熱媒体が循環する構成となっている冷・暖房器において、前記熱媒体は液体に該液体に溶解しない冷暖房用カプセル型潜熱体を混在させて形成されており、冷暖房用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冷房放熱温度領域で固体から液体への相変化を行う冷房用潜熱材料と暖房放熱温度領域で液体から固体への相変化を行う暖房用潜熱材料を収容して形成され、暖房用媒体循環路の暖房放熱部には熱媒体の保有熱を通風によって暖房領域へ放熱させるための放熱ファンと、放熱ファンの回転による通風風量を検出するための放熱ファン風量情報センサと、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とが設けられており、前記放熱ファン風量情報センサと空気温度センサのセンサ出力に基づいて放熱ファンの回転による通風により熱媒体が暖房放熱部において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で熱媒体に供給するための加熱部の加熱熱量を求めて加熱部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冷・暖房器。
【請求項３】
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又は請求項２記載の冷・暖房器。
【請求項４】
冷房用媒体循環路の冷却部には冷媒の蒸発により熱媒体を冷却する蒸発器とこの蒸発器で発生した蒸気の熱を吸収する吸収器とを含む冷媒循環系が連接され、この冷媒循環系には冷媒の蒸発により得た熱を吸収・放熱する冷却媒体循環路が設けられており、この冷却媒体循環路を循環する冷却媒体は液体に該液体に溶解しない冷却用カプセル型潜熱体を混在させて形成され、冷却用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前記冷媒循環系の吸収器の吸収動作温度領域に融点を持つ冷却用潜熱材料を収容して形成されている構成としたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の冷・暖房器。
【請求項５】
冷房放熱部と暖房放熱部は兼用の放熱部を成し、冷房時にはその兼用の放熱部を冷房放熱部へ切り換え、暖房時には兼用の放熱部を暖房放熱部へ切り換える切り換え機構が設けられている構成としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の冷・暖房器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水等の熱媒体を用いて冷・暖房を行う冷・暖房器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６には出願人が試作した未公知である、冷・暖房器のシステム主要構成の一例が示されており、この冷・暖房器は、室内機５と、室外機７と、室外機５と室外機７を接続している管路３４，３５とを有して構成されている。室内機５は冷・温風を冷・暖房領域（室内）へ供給するもので、放熱ファン６と放熱熱交換器２３を有して構成されており、放熱ファン６の回転による通風が放熱熱交換器２３を通過するときに放熱熱交換器２３を流れる熱媒体（例えば水）の熱によって冷却・加熱され、その冷・温風が室内へ吹き出すように形成されており、放熱熱交換器２３は熱媒体の冷房放熱部と暖房放熱部の兼用の放熱部を成している。
【０００３】
上記放熱熱交換器２３の入側には管路３４の一端側が接続され、管路３４の他端側は室外機７に導かれている。また、放熱熱交換器２３の出側には管路３５の一端側が接続され、管路３５の他端側は室外機７に導かれており、室外機７から管路３４を介して熱媒体が放熱熱交換器２３へ流れ込み、放熱熱交換器２３を流れた熱媒体は管路３５を通って室外機７へ戻される管路構成になっている。
【０００４】
室外機７は、加熱装置（加熱部）４と、冷却装置９と、ポンプ１８と、熱媒体を貯蔵するタンク１９と、切り換え弁３３，３６と、管路３７，３８，３９とを有して構成されており、前記管路３５はタンク１９に接続されている。タンク１９には管路３７が接続され、この管路３７はポンプ１８を介しその下流側で管路３８，３９に分岐されており、分岐部分には切り換え弁３６が設けられ、熱媒体の流れを管路３８側（冷房側）と管路３９側（暖房側）のどちらかに切り換える構成となっている。管路３８は熱媒体を冷却する冷却装置９を、管路３９は熱媒体を加熱する加熱装置４をそれぞれ通って管路３８と３９は前記管路３４に合流する。この合流部分には切り換え弁３３が設けられ、熱媒体を管路３８から管路３４へ流れ込ませる冷房側（管路３８側）と、管路３９から管路３４へ流れ込ませる暖房側（管路３９側）とのどちらかに切り換える構成となっている。
【０００５】
上記タンク１９と管路３７とポンプ１８と切り換え弁３６と管路３８と切り換え弁３３と管路３４と放熱熱交換器２３と管路３５により冷房用媒体循環路２が構成され、また、タンク１９と管路３７とポンプ１８と切り換え弁３６と管路３９と切り換え弁３３と管路３４と放熱熱交換器２３と管路３５により暖房用媒体循環路３が構成されている。上記冷房用媒体循環路２と暖房用媒体循環路３は、上記の如く、切り換え弁３３，３６より室内機５側が共通の管路により形成され、共通の熱媒体が循環する構成となっており、切り換え弁３３，３６が管路３８側（冷房側）へ切り換えられたときには、ポンプ１８の駆動により熱媒体はタンク１９から管路３７，３８，３４、放熱熱交換器２３、管路３５を介してタンク１９に戻る冷房用媒体循環路２の経路で循環し、切り換え弁３３，３６が管路３９側（暖房側）へ切り換えられたときには、ポンプ１８の駆動により熱媒体はタンク１９から管路３７，３９，３４、放熱熱交換器２３、管路３５を介してタンク１９に戻る暖房用媒体循環路３の経路で循環するように形成されている。
【０００６】
上記切り換え弁３３，３６により放熱部（放熱熱交換器２３）の切り換え機構が形成されており、上記のように、切り換え弁３３，３６が冷房側に切り換えられたときには、熱媒体は冷却装置９を通って冷却され、この冷却された熱媒体が放熱熱交換器２３を通り室内機５から冷風が吹き出すことになり、放熱熱交換器２３は冷房放熱部と成し、切り換え弁３３，３６が暖房側に切り換えられたときには、熱媒体は加熱装置４を通って加熱され、この加熱された熱媒体が放熱熱交換器２３を通って室内機５から温風が吹き出すことになり、放熱熱交換器２３は暖房放熱部と成すという如く、切り換え弁３３，３６の切り換え動作により放熱熱交換器２３を冷房放熱部と暖房放熱部のいずれかに切り換える構成となっている。
【０００７】
前記加熱装置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、前記暖房用媒体循環路３の管路３９に介設されバーナ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を流れる熱媒体を加熱する。
【０００８】
前記冷却装置９は、冷媒（例えば水）の蒸発により冷房用媒体循環路２の管路３８を流れる熱媒体を冷却する冷却部である蒸発器４４を含む冷媒循環系４８を有しており、冷媒循環系４８は、蒸発器４４と、吸収器４５と、再生器４６と、凝縮器４７と、それらを接続する管路５３，５４，５５，５６，５７とを有して構成され、この冷媒循環系４８には吸収器４５と凝縮器４７を通る冷却媒体循環路６１が設けられている。
【０００９】
上記蒸発器４４の内部空間は、例えば６．５  ｍｍＨｇ  ａｂｓ（絶対圧）程度の真空状態に維持され、この内部空間には前記冷房用媒体循環路２の管路３８に介設される冷却熱交換器２２が設けられ、この冷却熱交換器２２の下方側に液体の冷媒５０（例えば水）が貯蔵されており、例えば６．５  ｍｍＨｇ  ａｂｓの真空状態では約５℃の低温で冷媒である水が蒸発し、この冷媒の蒸発により冷却熱交換器２２を流れる熱媒体が約７℃程度に冷却される。
【００１０】
なお、上記熱媒体の冷却温度は予め定められる冷房放熱温度（室内機５から吹き出す冷風の温度）に基づいて定められるもので、一般的に、冷房放熱温度は７〜１０℃に設定されており、蒸発器４４は熱媒体を７〜１０℃に冷却する冷媒の蒸発が生じるようにその内部空間の真空状態が形成されている。
【００１１】
上記蒸発器４４で発生した冷媒蒸気は管路５３を通って吸収器４５に流れ込む。吸収器４５の内部空間には冷却媒体循環路６１が通され、また、吸収器４５の底部側には冷媒蒸気を取り込む冷媒吸収液（例えば臭化リチウム液）５１が貯蔵されており、前記冷却媒体循環路６１を流れる冷却媒体（例えば水）が吸収器４５に流れ込んだ冷媒蒸気の熱を吸収し、つまり、冷却媒体が冷媒蒸気を冷却し、この冷媒蒸気を冷媒吸収液５１が取り込む。この冷媒蒸気の取り込み反応により熱が発生するが、この熱も前記冷却媒体循環路６１の冷却媒体に吸収される。冷媒により薄められた冷媒吸収液は管路５４を通って再生器４６へ送られる。
【００１２】
再生器４６には再生器４６を加熱するバーナ６０が設けられており、希薄冷媒吸収液はバーナ６０により燃焼加熱され、冷媒吸収液中の冷媒が蒸発・分離し、冷媒吸収液が再生（濃く）される。この再生された冷媒吸収液は管路５７を介し、途中、熱交換部で再生器４６への入側管路５４を流れる希薄冷媒吸収液に熱を奪われ、前記吸収器４５へ戻される。一方、再生器４６で発生した冷媒蒸気は管路５５を通って凝縮器４７へ流れ込む。
【００１３】
凝縮器４７には冷却媒体循環路６１が通されており、凝縮器４７に流れ込んだ冷却蒸気は冷却媒体循環路６１の冷却媒体によって熱を奪われ、つまり、冷却・液化され、液体の冷媒は管路５６を介して前記蒸発器４４へ戻される。
【００１４】
上記のように、冷媒は蒸発器４４で蒸発して冷却熱交換器２２（冷房用媒体循環路２の管路３８）を流れる熱媒体を冷却し、その蒸気となった冷媒は吸収器４５、再生器４６、凝縮器４７を経て液体の冷媒に再生され蒸発器４４に戻るという如く、冷媒は冷媒循環系４８を循環する。
【００１５】
前記冷却媒体循環路６１には通風によって冷却媒体の冷却を行う冷却塔６２が介設されており、この冷却塔６２は前記吸収器４５と凝縮器４７で吸収・保有された冷却媒体の熱を放熱させ、前記吸収器４５と凝縮器４７で冷却媒体が円滑に冷媒蒸気の保有熱を吸収できるように、通常、３１℃〜３２℃の吸収動作温度に冷却媒体を冷却するように形成されている。
【００１６】
なお、図中、２６は室外機７に流れ込む熱媒体の温度を検出する室外機入側温度センサ（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。
【００１７】
上記システム構成の冷・暖房器（器具）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、前記加熱部出側温度センサ２７等の様々なセンサ出力やリモコンの情報を取り込んで、ポンプ１８の駆動制御や、加熱装置４のバーナ１０および燃焼ファン１７等の駆動制御や、冷却装置９のバーナ６０の加熱制御や、放熱ファン６の回転制御や、切り換え弁３３，３６の切り換え制御等の器具動作を制御し、冷房運転や暖房運転を行う。
【００１８】
例えば、冷房運転時には、切り換え弁３３，３６を冷房側（管路３８側）へ切り換え、冷却装置９のバーナ６０を燃焼させる等の冷却装置９の起動を行い、ポンプ１８を駆動させることにより、熱媒体がタンク１９から管路３７，３８を通って冷却装置９に流れ込み、冷却装置９の冷却動作により、例えば、約７℃に冷却され、この冷却された熱媒体が管路３４を介して放熱熱交換器２３ヘ搬送され、放熱ファン６の通風を冷却し（通風の熱を吸収し）、その冷風が冷房領域（室内）へ吹き出して（冷房放熱を行って）室内の冷房を行う。そして、通風の熱を吸収した（冷房放熱した）熱媒体は管路３５を介して室外機７に戻されて冷却装置９で冷却され、再び室内機５へ送られる。このように、熱媒体を冷却用媒体循環路２で循環させると共に、熱媒体の冷却・冷房放熱（通風の熱の吸収）を繰り返し行わせることで冷房領域の冷房を行う。
【００１９】
また、暖房運転時には、切り換え弁３３，３６を暖房側（管路３９側）へ切り換え、ポンプ１８を駆動させ、加熱装置４を起動させることにより、熱媒体がタンク１９から管路３７，３９を介して加熱装置４の熱交換器１６に流れ込みバーナ燃焼により加熱され、この加熱された熱媒体が管路３４を通って放熱熱交換器２３へ搬送され、放熱ファン６の通風を加熱し（熱媒体が保有熱を放熱し）、その温風が暖房領域（室内）へ吹き出して室内の暖房を行う。そして、暖房放熱し冷めた熱媒体は管路３５を介して室外機７に戻され加熱装置４で加熱され、再び室内機５へ送られる。このように、熱媒体を暖房用媒体循環路３で循環させると共に、熱媒体の加熱・放熱を繰り返し行わせることで暖房領域の暖房を行う。
【００２０】
上記加熱装置４の運転に際し、前記制御装置２５には、予めバーナ燃焼の最小燃焼時の燃焼能力（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５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。
【００２１】
また、冷・暖房運転に際し、制御装置２５は、通常、放熱ファン６の回転制御を行って冷・温風の吹き出し量を制御し冷・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冷・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５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、冷房運転時に検出室内温度が室内設定温度より上昇しているときには燃焼ファン６の回転量を増加させ冷風の吹き出し量を増加させて室内を冷やしたり、暖房運転時に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暖房放熱熱量を増加させて室内を暖めるという如く、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。
【００２２】
なお、制御装置２５は、室外機７に設けられたり、室内機５に設けられたり、室外機７と室内機５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。また、放熱ファン６に取り込まれる空気温度が冷・暖房領域である室内温度とほぼ等しいと考えられる場合には、図６に示す空気温度センサ３２と別個に室内温度センサを設けずに空気温度センサ３２が室内温度センサを兼用する構成としてもよい。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者は、熱媒体による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⇔液体の相変化に伴う潜熱（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。暖房に用いる暖房用潜熱材料としては予め定められている暖房放熱温度（例えば５０℃〜８０℃）の領域に融点を持つ潜熱材料を選択し、また、冷房に用いる冷房用潜熱材料としては予め定められている冷房放熱温度（例えば７℃〜１０℃）の領域に融点を持つ潜熱材料を選択して、それら潜熱材料を水に直接混ぜて熱媒体を形成する。表１には暖房に用いる潜熱材料の例が、表２には冷房に用いる潜熱材料の例がそれぞれ示されている。
【００２４】
【表１】
0003559381.tif 000002
【００２５】
【表２】
0003559381.tif 000003
【００２６】
表１に示す潜熱材料が暖房時に放熱熱交換器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）を暖房放熱し、暖房用潜熱材料の融点温度、つまり、暖房放熱温度の温風が暖房領域へ吹き出し、また、表２に示す潜熱材料が冷房時に放熱熱交換器２３で固体から液体への融解の相変化を生じると、潜熱を冷房放熱し、つまり、放熱ファン６の通風の熱を吸収して通風を冷却し、冷房用潜熱材料の融点温度、つまり、冷房放熱温度の冷風が冷房領域へ吹き出すことになる。
【００２７】
ところで、従来のように、水だけで熱媒体を形成すると、水は冷房放熱温度や暖房放熱温度の領域では相変化を起こさず、１ｃａｌ  ／ｇと少ないものであるので、放熱熱交換器２３で水温は急激に上昇・降下し放熱熱交換器２３の入側と出側の水温差が大きく、一定の温度の冷・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、冷房用と暖房用の潜熱材料を混ぜた熱媒体では、暖房時に暖房用潜熱材料が融点、つまり、暖房放熱温度領域で相変化を起こし、また、冷房時には冷房用潜熱材料が融点（冷房放熱温度領域の温度）で相変化を起こす上に、それら潜熱材料の搬送熱量が多い（例えば、水の搬送熱量の３倍〜１０倍と多い）ことから、放熱熱交換器２３で熱媒体の温度は殆ど変化せず、放熱熱交換器２３での熱媒体の温度分布がほぼ均一化され、一定の温度の冷・温風を安定して冷・暖房領域へ供給できると考えられた。
【００２８】
しかしながら、暖房時に、放熱熱交換器２３で凝固の相変化を起こし固化した暖房用潜熱材料は放熱熱交換器２３の管路内壁に付着してしまい、暖房用媒体循環路３を循環できなくなるし、その付着した暖房用潜熱材料が伝熱抵抗体となって放熱熱交換器２３の放熱効率を低下させ、暖房効率を悪化させると共に、冷房時にも放熱熱交換器２３の付着暖房用潜熱材料が伝熱抵抗体となって放熱熱交換器２３の冷房放熱効率を低下させ、冷房効率をも悪化させてしまうという問題や、冷房時に、冷却装置９の冷却熱交換器２２で凝固の相変化を起こし固化した冷房用潜熱材料が冷却熱交換器２２の管路内壁に付着してしまい、冷房用媒体循環路２を循環できなくなるし、その付着した冷房用潜熱材料が伝熱抵抗体となって冷却熱交換器２２の冷却効率を低下させ、つまり、熱媒体を冷却できなくなって冷房効率をさらに悪化させてしまうという問題が生じた。
【００２９】
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混入の熱媒体を構築し、熱量の搬送効率を高めると共に冷・暖房熱効率を向上させた冷・暖房器を提供することにある。
【００３０】
【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、熱媒体が循環する冷房用媒体循環路と暖房用媒体循環路が設けられ、冷房用媒体循環路は、熱媒体の保有熱を奪って熱媒体を冷却する冷却部と、空気を取り込んでその空気の熱を熱媒体に吸収させて冷却した空気を冷房領域へ供給する冷房放熱部とを通り循環形成され、暖房用媒体循環路は、熱媒体を加熱し熱媒体に熱を供給する加熱部と、熱媒体の保有熱を通風により暖房領域へ放熱させる暖房放熱部とを通り循環形成されており、上記冷房用媒体循環路と暖房用媒体循環路は共通の熱媒体が循環する構成となっている冷・暖房器において、前記熱媒体は液体に該液体に溶解しない冷房用カプセル型潜熱体と暖房用カプセル型潜熱体を混在させて形成されており、冷房用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冷房放熱温度領域で固体から液体への相変化を行う冷房用潜熱材料を収容して形成され、暖房用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暖房用潜熱材料を収容して形成され、暖房用媒体循環路の暖房放熱部には熱媒体の保有熱を通風によって暖房領域へ放熱させるための放熱ファンと、放熱ファンの回転による通風風量を検出するための放熱ファン風量情報センサと、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とが設けられており、前記放熱ファン風量情報センサと空気温度センサのセンサ出力に基づいて放熱ファンの回転による通風により熱媒体が暖房放熱部において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で熱媒体に供給するための加熱部の加熱熱量を求めて加熱部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。
【００３１】
また、第２の発明は、熱媒体が循環する冷房用媒体循環路と暖房用媒体循環路が設けられ、冷房用媒体循環路は、熱媒体の保有熱を奪って熱媒体を冷却する冷却部と、空気を取り込んでその空気の熱を熱媒体に吸収させて冷却した空気を冷房領域へ供給する冷房放熱部とを通り循環形成され、暖房用媒体循環路は、熱媒体を加熱し熱媒体に熱を供給する加熱部と、熱媒体の保有熱を通風により暖房領域へ放熱させる暖房放熱部とを通り循環形成されており、上記冷房用媒体循環路と暖房用媒体循環路は共通の熱媒体が循環する構成となっている冷・暖房器において、前記熱媒体は液体に該液体に溶解しない冷暖房用カプセル型潜熱体を混在させて形成されており、冷暖房用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冷房放熱温度領域で固体から液体への相変化を行う冷房用潜熱材料と暖房放熱温度領域で液体から固体への相変化を行う暖房用潜熱材料を収容して形成され、暖房用媒体循環路の暖房放熱部には熱媒体の保有熱を通風によって暖房領域へ放熱させるための放熱ファンと、放熱ファンの回転による通風風量を検出するための放熱ファン風量情報センサと、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とが設けられており、前記放熱ファン風量情報センサと空気温度センサのセンサ出力に基づいて放熱ファンの回転による通風により熱媒体が暖房放熱部において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で熱媒体に供給するための加熱部の加熱熱量を求めて加熱部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。
【００３２】
さらに、第３の発明は、上記第１又は第２の発明におけ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。
【００３５】
さらに、第４の発明は、上記第１又は第２又は第３の発明における冷房用媒体循環路の冷却部には冷媒の蒸発により熱媒体を冷却する蒸発器とこの蒸発器で発生した蒸気の熱を吸収する吸収器とを含む冷媒循環系が連接され、この冷媒循環系には冷媒の蒸発により得た熱を吸収・放熱する冷却媒体循環路が設けられており、この冷却媒体循環路を循環する冷却媒体は液体に該液体に溶解しない冷却用カプセル型潜熱体を混在させて形成され、冷却用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前記冷媒循環系の吸収器の吸収動作温度領域に融点を持つ冷却用潜熱材料を収容して形成されている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００３６】
さらにまた、第５の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれか１つの発明における冷房放熱部と暖房放熱部は兼用の放熱部を成し、冷房時にはその兼用の放熱部を冷房放熱部へ切り換え、暖房時には兼用の放熱部を暖房放熱部へ切り換える切り換え機構が設けられている構成をもって前記課題を解決する手段としている。
【００３７】
上記構成の発明において、暖房用カプセル型潜熱体と冷房用カプセル型潜熱体を液体に混在させた熱媒体、あるいは、冷暖房用カプセル型潜熱体を液体に混在させた熱媒体が、冷房運転時に冷房用媒体循環路を循環すると、例えば、冷却部で冷房用潜熱材料が殻の内部で凝固の相変化を生じ潜熱を放熱して冷却し、冷房放熱部で冷房用潜熱材料が殻の内部で融解の相変化を生じて通風の熱を吸収し通風を冷却し（冷房放熱し）、この冷風が冷房領域へ供給され冷房領域の冷房を行う。
【００３８】
また、暖房運転時に、上記熱媒体が暖房用媒体循環路を循環すると、例えば、加熱部で暖房用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、暖房放熱部で暖房用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に収容することにより、潜熱材料が液体と固体のどちらか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。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施の形態例の冷・暖房器は図６に示す冷・暖房器と同一の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。
【００４０】
第１の実施の形態例において特徴的なことは、図１に示すように、冷房用と暖房用の媒体循環路２，３を循環する共通の熱媒体が、液体である水６５に冷房用カプセル型潜熱体６６と暖房用カプセル型潜熱体６７を混在させて形成されていることである。上記冷房用カプセル型潜熱熱体６６は、液体（水）６５に溶解しない材料（例えば、メラミン樹脂等のフッ素系樹脂）で形成された殻６８の内部空間６９に前記表２に示すような冷房用潜熱材料７０を収容して形成され、また、暖房用カプセル型潜熱体６７は液体６５に溶解しないフッ素系樹脂等の材料により形成された殻６８の内部空間６９に前記表１に示すような暖房用潜熱材料７１を収容して形成されている。上記カプセル型の潜熱体６６，６７の粒の大きさは、例えば、３〜５μｍと小さく、カプセル型の潜熱体６６，６７は潜熱材料７０，７１をマイクロカプセル化したものであり、潜熱材料７０，７１が液体と固体のどちらの状態であっても液体６５と共にスムーズに搬送可能な構成となっている。
【００４１】
この実施の形態例では、熱媒体は、前記の如く、水６５に冷房用と暖房用のカプセル型潜熱体６６，６７を混在させて形成されており、水６５に対するカプセル型潜熱体６６，６７の混在割合はカプセル型潜熱体６６，６７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、また、冷房用と暖房用のカプセル型潜熱体の混在比は冷・暖房効率が共に向上するように適宜に設定することができる。
【００４２】
上記構成の熱媒体が、器具の冷房運転により、冷房用媒体循環路２を循環するとき、冷房装置９の蒸発器（冷却部）４４で冷媒の蒸発により熱媒体を冷却すると共に、熱媒体中の冷房用潜熱材料７０に凝固の相変化を起こさせることによって、冷房用潜熱材料７０の潜熱が放熱される。そして、その冷却した熱媒体が放熱熱交換器２３へ搬送され、放熱ファン６の通風により冷房用潜熱材料７０に融解の相変化を起こさせることによって、通風の熱を潜熱として吸収し、通風を冷房放熱温度に冷却し（熱媒体が冷房放熱し）、この冷房放熱温度の冷風が冷房領域へ吹き出し室内の冷房が行われることになる。
【００４３】
また、器具の暖房運転により、熱媒体が暖房用媒体循環路３を循環するとき、加熱装置（加熱部）４で熱媒体を暖房用潜熱材料７１の融点以上に加熱し暖房用潜熱材料７１に融解の相変化を起こさせることにより、暖房用潜熱材料７１は潜熱を吸収・蓄熱し、放熱熱交換器２３へ搬送され、放熱熱交換器（放熱部）２３で放熱ファン６の回転による通風によって凝固の相変化を生じることで、潜熱が放熱されて放熱ファン６の通風が暖められ、暖房放熱温度の温風が暖房領域へ吹き出し室内の暖房が行われる。
【００４４】
上記のように、放熱熱交換器２３で冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１は融解あるいは凝固の相変化を起こし潜熱を吸収・放熱するが、図３に示すように、相変化中には潜熱材料７０，７１は吸収・放熱（冷・暖房放熱）しているにも拘わらず、温度が殆ど変化しないことから、熱媒体は放熱熱交換器２３を通り冷・暖房放熱しても温度が殆ど変化せず、放熱熱交換器２３の入側と出側の熱媒体温度差が小さくなり、つまり、放熱熱交換器２３での熱媒体温度分布が均一化される。このことより、ほぼ一定温度の冷・温風を安定して冷・暖房領域へ供給することができる。
【００４５】
これに対して、水だけで熱媒体を形成した場合には、放熱熱交換器２３で水が相変化を起こさず吸熱・放熱熱量（冷・暖房放熱熱量）に比例して水温が上・下変化するので、放熱ファン６の通風によって水温が急激に変化し、放熱熱交換器２３の入側と出側の水温差が大きく、冷・温風を安定的に冷・暖房領域へ供給できない。
【００４６】
上記の如く、カプセル型潜熱体混在の熱媒体は放熱熱交換器２３で潜熱材料７０，７１が相変化を起こすことにより、熱媒体の冷・暖房放熱熱量が多少増減しても放熱熱交換器２３の出側の熱媒体温度がほぼ一定となる。つまり、冷房運転時に冷却装置９に流れ込む熱媒体温度がほぼ一定となり、また、暖房運転時に加熱装置４に流れ込み熱媒体温度がほぼ一定となる。このことから、冷却装置９が一定の冷却能力で熱媒体を冷却するだけでほぼ一定温度に熱媒体を冷却でき、また、加熱装置４が一定の燃焼能力（加熱熱量）で熱媒体を加熱するだけでほぼ一定温度まで熱媒体を加熱できる。
【００４７】
このように、熱媒体の冷却・加熱制御を厳密に行わなくても冷却装置９あるいは加熱装置４で熱媒体を所望の温度に冷却・加熱できるので、放熱熱交換器２３で潜熱材料７０，７１に相変化が生じるように、例えば、冷房運転時には冷却装置９の出側の熱媒体温度が冷房用潜熱材料７０の融点より予め定めた温度（例えば５℃）だけ低目の温度となるように、暖房運転時には加熱装置４の出側の熱媒体温度が暖房用潜熱材料７１の融点より予め定めた温度（例えば５℃）だけ高目の温度となるように、熱媒体の温度を制御することは容易である。
【００４８】
また、水だけで熱媒体を形成した場合には、放熱熱交換器２３で水が冷・暖房放熱し水温が急激に変化し、冷房時には温まった水が冷却装置９に戻され、また、暖房時には冷め切った水が加熱装置４に戻されることになるので、冷却装置９あるいは加熱装置４の入側と出側の水温差が大きくなるのに対して、本実施の形態例に示した熱媒体は放熱熱交換器２３で冷・暖房放熱しても温度が殆ど変化せず、冷房時に冷房用潜熱材料７０の融点より僅かに上昇した温度で冷却装置９に戻され、暖房時には暖房用潜熱材料７１の融点より僅かに下がった温度で加熱装置４に戻されることになり、冷却装置９あるいは加熱装置４の入側と出側の熱媒体温度差が小さくなる。
【００４９】
このように、冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１を用いた熱媒体における冷却装置９・加熱装置４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、冷却装置９の蒸発器４４の冷却熱交換器２２で冷媒の蒸発による冷却熱量の大部分が冷房用潜熱材料７０の凝固の相変化により冷房用潜熱材料７０の内部に保有され（つまり、冷房用潜熱材料７０が潜熱を放熱して冷却され）、また、加熱装置４のバーナ１０の加熱熱量の大部分が暖房用潜熱材料７１の融解の相変化により暖房用潜熱材料７１の内部に蓄熱されるので、潜熱材料の相変化により冷却熱交換器２２あるいは熱交換器１６から熱媒体が吸収する冷却・加熱熱量は非常に多い。このために、冷却熱交換器２２の温度低下が抑制され、冷却熱交換器２２の温度低下による冷却熱交換器２２の外部冷却放熱の増加が防止でき、また、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、冷却熱交換器２２および熱交換器１６の効率は水だけの熱媒体に比べて向上する。すなわち、冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１を用いることにより、冷却熱交換器２２と熱交換器１６の外部放熱による熱の無駄が殆どなくなって、冷却熱交換器２２と熱交換器１６の効率を向上させることができる。
【００５０】
この実施の形態例によれば、冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１をそれぞれ殻６８の内部空間６９に収容し冷房用と暖房用のカプセル型潜熱体６６，６７を形成し、それらカプセル型潜熱体６６，６７を水に混在させて熱媒体を構成したので、熱媒体のカプセル型潜熱体６６，６７は殻６８の内部空間の潜熱材料７０，７１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２，３をスムーズに循環することができ効率良く冷・暖房を行うことができる。また、潜熱材料７０，７１は、上記の如く、殻６８に収容されているので、凝固の相変化により潜熱材料７０，７１が固化して冷却熱交換器２２や放熱熱交換器２３の内壁に付着し伝熱抵抗体となるのを回避することができることから、冷却熱交換器２２や放熱熱交換器２３での熱交換効率を良い状態のまま維持でき、冷・暖房効率をさらに向上させることが可能である。
【００５１】
さらに、冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１を用いているので、冷・暖房に用いるための単位質量（体積）当たりの熱媒体の冷・暖房放熱熱量は、単位質量当たりの水の冷・暖房放熱熱量よりも格段に多くなる。このことより、冷房用と暖房用のカプセル型潜熱体６６，６７混在の熱媒体が水だけの熱媒体と同程度の冷・暖房放熱熱量を放熱熱交換器２３で放熱しようとすると、カプセル型潜熱体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。
【００５２】
さらに、冷房放熱温度領域に融点を持つ冷房用潜熱材料７０と暖房放熱温度領域に融点を持つ暖房用潜熱材料７１を用いているので、冷房時には放熱熱交換器２３で冷房用潜熱材料７０に融解の相変化を、暖房時には放熱熱交換器２３で暖房用潜熱材料７１に凝固の相変化を生じさせるだけで一定温度の冷・温風を安定的に冷・暖房領域へ吹き出すことが可能となる。このことから、冷・暖房運転時に、熱媒体の温度制御を厳密に行わなくても、例えば、冷房時には冷却装置９の出側の熱媒体温度が冷房用潜熱材料７０の融点より設定温度（例えば、５℃）程度低い冷却温度となるように冷却装置９で熱媒体を冷却するだけで、冷房用潜熱材料７０に放熱熱交換器２３で融解の相変化を生じさせることが可能であり、また、暖房時には加熱装置４の出側の熱媒体温度が暖房用潜熱材料７１の融点より設定温度（例えば、５℃）程度高い加熱温度となるように加熱装置４で熱媒体を加熱するだけで、暖房用潜熱材料７１に放熱熱交換器２３で凝固の相変化を生じさせることが可能であるので、熱媒体の温度制御を精度良く行わなくても容易に冷・暖房放熱温度の一定温度の通風を冷・暖房領域へ吹き出すことができる。
【００５３】
さらに、上記の如く、冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１を用いているので、冷却運転時に冷房用潜熱材料７０の凝固の相変化により冷却熱交換器２２から熱媒体が吸収する冷却熱量が非常に多く、冷却熱交換器２２の温度低下が抑制され冷却熱交換器２２の外部冷却放熱増加を防止でき、また、暖房運転時に暖房用潜熱材料７１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、冷却熱交換器２２および熱交換器１６の外部放熱の無駄を殆どなくすことができ、冷却熱交換器２２および熱交換器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。特に、暖房時には、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。
【００５４】
以下に第２の実施の形態例を説明する。この実施の形態例が前記第１の実施の形態例と異なる特徴的なことは、前記表１に示すような暖房用潜熱材料７１と前記表２に示すような冷房用潜熱材料７０をそれぞれ別個の殻６８の内部に収容するのではなく、共通の殻６８の内部空間に冷房用潜熱材料７０と暖房用潜熱材料７１を共に収容して冷暖房用カプセル型潜熱体７２を形成し、この冷暖房用カプセル型潜熱体７２を液体である水６５に混在させて冷房用と暖房用の媒体循環路２，３を流れる共通の熱媒体を構成したことであり、それ以外の構成は前記第１の実施の形態例と同様であり、その重複説明は省略する。
【００５５】
上記冷暖房用カプセル型潜熱体７２は、暖房放熱温度（例えば５０℃〜８０℃）の領域の熱に対して耐熱性が良く液体に溶解しない材料（例えば、メラミン樹脂等のフッ素系樹脂）で形成された殻６８の内部空間６９に前記表２に示すような冷房用潜熱材料７０と前記表１に示すような暖房用潜熱材料７１を共に収容して形成されている。上記冷暖房用カプセル型潜熱体７２の粒の大きさは、例えば、３〜５μｍと小さく、冷暖房用カプセル型潜熱体７２は冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１をまとめて１マイクロカプセル化したものであり、潜熱材料７０，７１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可能な構成となっている。
【００５６】
前記の如く、上記構成の冷暖房用カプセル型潜熱体７２を水６５に混在させて熱媒体が構成されており、水６５に対する冷暖房用カプセル型潜熱体７２の混在割合は、冷暖房用カプセル型潜熱体７２がスムーズに媒体循環路２，３を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。
【００５７】
上記構成の熱媒体が冷房運転時に冷房用媒体循環路２を循環し、冷暖房用カプセル型潜熱体７２の冷房用潜熱材料７０に、前記第１の実施の形態例同様に、融解・凝固の相変化を生じさせ潜熱の吸収・放熱を行わせることによって、冷房効率良く冷房領域の冷房が行われる。また、冷暖房用カプセル型潜熱体７２の暖房用潜熱材料７１に、前記第１の実施の形態例同様に、融解・凝固の相変化を生じさせることによって、暖房効率良く暖房領域の暖房が行われることになる。
【００５８】
この実施の形態例によれば、冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１を共通の殻６８の内部空間６９に収容して冷暖房用カプセル型潜熱体７２を形成し、この冷暖房用カプセル型潜熱体７２を液体６５に混在させて熱媒体を構成したので、前記第１の実施の形態例同様に、潜熱材料７０，７１が冷却熱交換器２２や放熱熱交換器２３の管路内壁に付着してしまうのを回避することができるし、潜熱材料７０，７１が固体の状態であっても、媒体循環路２，３をスムーズに循環することが可能となり、効率良く冷・暖房を行うことができる。
【００５９】
また、この実施の形態例でも、前記第１の実施の形態例同様に、熱媒体に冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１が含まれているので、前記第１の実施の形態例で述べたような潜熱材料７０，７１を用いることによる優れた効果を奏することができる。
【００６０】
ところで、前記第１の実施の形態例に示したように、冷房用潜熱材料７０と暖房用潜熱材料７１を別々の殻６８に収容する構成では、例えば、冷房用潜熱材料７０と暖房用潜熱材料７１の比重の違いから、熱媒体の液体中で冷房用カプセル型潜熱体６６と暖房用カプセル型潜熱体６７が均等に混ざらず、冷房用潜熱材料７０と暖房用潜熱材料７１の分布に偏りが生じる虞があるが、この実施の形態例では、冷房用と暖房用の潜熱材料７０，７１を共に共通の殻６８の内部に収容しているので、上記問題を防止することができる。
【００６１】
なお、第１と第２の実施の形態例の冷・暖房器に用いられる冷房用潜熱材料７０は表２に示す潜熱材料だけとは限らず、冷房放熱温度（例えば７℃〜１０℃）領域に融点を持つ潜熱材料であれば、他の潜熱材料でもよく、また、暖房用潜熱材料７１は表１に示す潜熱材料だけとは限らず、暖房放熱温度（例えば５０℃〜８０℃）の領域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。
【００６２】
以下に第３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、前記第１の実施の形態例に示した熱媒体と第２の実施の形態例に示した熱媒体のどちらかの熱媒体を用い、図４に示すように制御装置２５に加熱熱量制御部４０を設け、暖房運転時に、加熱装置４のバーナ燃焼能力（加熱熱量）を可変制御し、熱媒体の暖房用潜熱材料７１に放熱熱交換器２３で確実に凝固の相変化を生じさせて潜熱を放熱させる構成にしたことであり、それ以外の構成は前記各実施の形態例と同様であり、その重複説明は省略する。
【００６３】
この実施の形態例では、図４に示すように、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には暖房用潜熱材料７１の融点よりも予め定めた温度（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、暖房運転時に熱交換器１６の入側の熱媒体が前記加熱温度まで上昇す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。
【００６４】
加熱熱量制御部４０は、暖房運転時における熱媒体の循環中、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（加熱部の加熱熱量）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、燃焼ファン１７の回転を制御して前記検出燃焼能力にマッチングする空気をバーナ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。
【００６５】
この実施の形態例によれば、制御装置２５に加熱熱量制御部４０を設け、暖房運転時には熱媒体が熱交換器１６で暖房用潜熱材料７１の融点よりも予め定めた温度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、暖房運転時に、熱媒体は熱交換器１６で暖房用潜熱材料７１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、放熱熱交換器（放熱部）２３で確実に暖房用潜熱材料７１に凝固の相変化を生じさせることができ、このことより、放熱熱交換器２３で暖房用潜熱材料７１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。もちろん、前記第１又は第２の実施の形態例に示した熱媒体を用いているので、前記各実施の形態例同様の優れた効果を奏することもできる。
【００６６】
以下に、第４の実施の形態例を説明する。第４の実施の形態例において特徴的なことは、図１に示す冷房用と暖房用のカプセル型潜熱体６６，６７混在の熱媒体と図２に示す冷暖房用カプセル型潜熱体７２の熱媒体のどちらかを用い、図５に示すように、制御装置２５に暖房運転時に放熱熱交換器２３で熱媒体が放熱する暖房放熱熱量を求める放熱熱量制御部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各実施の形態例同様であり、その重複説明は省略する。
【００６７】
この実施の形態例では、図５に示すように、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、暖房運転時に、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により構成される放熱ファン風量情報センサとのセンサ出力を取り込んで、次のように放熱熱交換器２３での熱媒体の暖房放熱熱量Ｐを検出する。
【００６８】
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  、放熱熱交換器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。
【００６９】
Ｐ＝Ｗ・（ｔ２  −ｔ１  ）・Ｃ・・・・・（１）
【００７０】
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、前述したように、暖房用潜熱材料７１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、放熱熱交換器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、暖房運転時における熱媒体の循環中、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ｔ１  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、暖房放熱熱量Ｐを検出する。
【００７１】
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暖房運転時に放熱熱交換器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、熱媒体の暖房放熱熱量とその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求めて演算式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。
【００７２】
加熱熱量制御部４０は、暖房運転時における熱媒体の循環中、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。
【００７３】
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、暖房運転中、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、暖房運転中に、放熱熱交換器２３に流れ込む熱媒体の温度をほぼ一定に、例えば熱媒体の暖房用潜熱材料７１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、放熱熱交換器２３で暖房用潜熱材料７１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。
【００７４】
また、この実施の形態例でも、前記第１又は第２の実施の形態例に示したカプセル型潜熱体混在の熱媒体を用いているので、前記各実施の形態例同様の優れた効果を奏することができる。
【００７５】
以下に第５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６に示す冷却装置９の冷却媒体循環路６１を循環する冷却媒体が、液体である水に冷却用カプセル型潜熱体を混在させて形成されていることであり、それ以外の構成は前記各実施の形態例同様であり、その重複説明は省略する。
【００７６】
上記冷却用カプセル型潜熱体は、水に溶解しない材料（例えば、メラミン樹脂等のフッ素系樹脂）で形成された殻の内部空間に冷却用潜熱材料を収容した構成となっており、その冷却用潜熱材料としては、冷媒循環系４８の吸収器４５の吸収動作温度（例えば、３１℃〜３２℃）の領域に融点を持つ潜熱材料が選択され、この冷却用潜熱材料が上記殻の内部空間に収容されて冷却用カプセル型潜熱体が形成される。表３には冷却用潜熱材料の一例が示されている。
【００７７】
【表３】
0003559381.tif 000004
【００７８】
上記冷却用潜熱材料に吸収器４５で融解の相変化を生じさせることによって、冷却用潜熱材料は冷媒蒸気の保有熱や、冷媒と冷媒吸収液の反応熱を潜熱として吸収する。このように、冷却用潜熱材料は吸収器４５で熱を吸収するが、相変化中には熱を吸収しているにも拘わらず、温度が上昇しないことから、冷却用潜熱材料の融点より僅かに上昇しただけの低温の冷却媒体が吸収器４５から流れ出て凝縮器４７を通ることになり、冷媒蒸気の冷却・液化を促進させることができる。この冷却媒体が冷却塔６２へ搬送され、冷却塔６２で冷却用潜熱材料に凝固の相変化を生じさせることによって潜熱を放熱し、冷却媒体が冷却して前記吸収器４５に戻される。
【００７９】
この実施の形態例によれば、冷却媒体循環路６１を循環する冷却媒体の水に吸収器４５の吸収動作温度の領域に融点を持つ冷却用潜熱材料を収容した冷却用カプセル型潜熱体を混在させたので、上記冷却用潜熱材料の融解・凝固の相変化を利用することによって、効率良く吸収器４５および凝縮器４７の冷却動作を行うことができる。また、冷却用潜熱材料は殻の内部に収容されているので、凝固の相変化により固化した潜熱材料が冷却媒体循環路６１の管路内壁に付着するのを回避することができ、潜熱材料管路付着に起因する冷却効率悪化を確実に防止できる。
【００８０】
なお、この発明は上記各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、上記各実施の形態例では、暖房運転時に熱媒体を加熱する加熱装置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ヒータ加熱方式を採用した加熱装置でもよく、熱媒体の暖房用潜熱材料７１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。
【００８１】
また、上記各実施の形態例では、熱媒体は水にカプセル型潜熱体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を混在させて熱媒体を形成してもよい。上記不凍液を用いることにより、冬期に熱媒体が凍結し暖房用媒体循環路３を循環させることが困難となって、暖房運転ができなくなってしまったり、熱媒体の凍結により管路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。
【００８２】
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、上記各実施の形態例に示したカプセル型潜熱体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。
【００８３】
さらに、上記第３の実施の形態例では、加熱熱量制御部４０は暖房運転時に設定の加熱温度と熱媒体温度情報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。
【００８４】
さらに、上記第４の実施の形態例では、前記式（１）に示す温風温度ｔ２  は暖房用潜熱材料７１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は暖房運転時における熱媒体の循環中、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、熱媒体の暖房放熱熱量を検出するようにしてもよい。
【００８５】
さらに、上記第４の実施の形態例では、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、暖房運転時に、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予め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、暖房運転時に、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。
【００８６】
さらにまた、上記各実施の形態例では図６に示すシステム構成の冷・暖房器を例にして説明したが、本発明の冷・暖房器は図６のシステム構成の暖房器に限定されるものではなく、熱媒体を用いて冷・暖房領域の冷・暖房を行うものであれば、他のシステム構成の冷・暖房器でも構わず、例えば、冷房用媒体循環路と暖房用媒体循環路が別個独立に形成されているものでもよい。この場合には熱媒体の流れを暖房側と冷房側のどちらかに切り換える切り換え機構（切り換え弁３３，３６）を設ける必要がない。
【００８７】
【発明の効果】
この発明によれば、熱媒体に含む冷房用や暖房用の潜熱材料を殻の内部空間に収容する構成としたので、潜熱材料が固体の状態であっても冷房用や暖房用の媒体循環路をスムーズに循環することができる。また、潜熱材料が凝固の相変化により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、熱媒体の冷・暖房保有熱を効率良く冷・暖房領域へ放熱でき、冷・暖房効率の向上を図ることが可能となる。
【００８８】
また、冷房放熱温度の領域に融点を持つ冷房用潜熱材料と暖房放熱温度の領域に融点を持つ暖房用潜熱材料を用いているので、冷房放熱温度や暖房放熱温度の領域での単位質量当たりの熱媒体の冷・暖房放熱熱量は、潜熱材料の融解・凝固の相変化によって、水の冷・暖房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冷・暖房放熱させる場合には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、熱媒体を循環させるため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。
【００８９】
さらに、放熱部で潜熱材料に相変化を生じさせることによって、上記の如く、多量の冷・暖房放熱熱量を冷・暖房領域へ放熱できる上に、潜熱材料は相変化中に温度が殆ど変化しないことから、放熱部での熱媒体の急激な温度変化が抑えられ、つまり、放熱部での熱媒体の温度分布が均一化され、一定温度の冷・温風を安定して冷・暖房領域へ供給することができる。
【００９０】
さらに、前記の如く、冷房放熱温度領域に融点を持つ冷房用潜熱材料と暖房放熱温度領域に融点を持つ暖房用潜熱材料を用いているので、冷・暖房運転時に、放熱部で通風により潜熱材料に融解（冷房時）・凝固（暖房時）の相変化を生じさせることによって、通風を冷・暖房放熱温度の一定温度に冷却・加熱することが可能となる。このように、冷・暖房運転時に、放熱部で潜熱材料に相変化を生じさせるだけで冷・暖房放熱温度の一定温度の通風を冷・暖房領域へ吹き出すことができることから、冷・暖房運転時に、熱媒体の温度制御を精度良く行う必要がなくなって加熱部の加熱制御や冷却部の冷却制御の構成を簡単にすることができる。
【００９１】
さらに、前記の如く、熱媒体に冷房用と暖房用の潜熱材料を用いているので、冷房運転時に冷房用潜熱材料の凝固の相変化により冷却部で熱媒体が吸収する冷却熱量や、暖房運転時に暖房用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加熱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、熱媒体は冷却部の冷媒蒸発による冷却熱量や加熱装置が発した加熱熱量を無駄なく吸収することが可能となり、熱媒体の冷却・加熱効率を向上させることができる。
【００９２】
さらに、冷房用と暖房用の潜熱材料をそれぞれ別の殻の内部空間に収容し冷房用と暖房用のカプセル型潜熱体を形成し、それら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構成にあっては、冷房用と暖房用の潜熱材料が直接接触することがないので、例えば、冷房用と暖房用の潜熱材料が接合反応を起こして別の接合物質になり冷・暖房放熱温度領域に融点を持たなくなってしまうということもなく、冷房用と暖房用の潜熱材料の組み合わせを考慮することなく、冷房用と暖房用の潜熱材料をそれぞれ別々に選択することが可能である。
【００９３】
ところで、上記の如く、冷房用と暖房用のカプセル型潜熱体を形成する場合には、冷房用と暖房用の潜熱材料の比重の違いから、熱媒体の液体中で冷房用と暖房用のカプセル型潜熱体が均等に混ざり合わない、つまり、冷房用と暖房用の潜熱材料の分布に偏りが生じる虞がある。これに対して、冷房用と暖房用の潜熱材料を共通の殻の内部に収容した冷暖房用カプセル型潜熱体を形成し、この潜熱体を液体に混在させて熱媒体を形成する構成にあっては、上記問題を確実に回避することができる。
【００９４】
さらに、熱媒体が暖房放熱部において放熱する放熱熱量を検出する放熱熱量検出部と、加熱熱量制御部とを設け、暖房運転時に放熱熱量検出部が検出した熱媒体の暖房放熱部においての放熱熱量を補うように加熱部の加熱熱量を制御する構成にあっては、暖房放熱部で暖房用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。
【００９５】
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冷・暖房器の動作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。
【００９６】
さらに、冷房放熱部と暖房放熱部が兼用の放熱部を成している構成にあっては、冷房放熱部と暖房放熱部を別個に設けないので、その分、冷・暖房器の小型化を図ることが可能であり、冷・暖房器のコストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷・暖房器の媒体循環路を循環する冷房用と暖房用のカプセル型潜熱体混在の熱媒体の一例を示すモデル図である。
【図２】本発明の冷・暖房器の媒体循環路を循環する冷暖房用カプセル型潜熱体混在の熱媒体の一例を示すモデル図である。
【図３】潜熱材料温度と該潜熱材料の吸収・放熱熱量との関係例を示すグラフである。
【図４】第３の実施の形態例の冷・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５】第４の実施の形態例の冷・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６】冷・暖房器のシステム構成の一例を示す説明図である。
【図７】図１や図２に示す熱媒体の温度とその熱媒体の吸収熱量との関係例を示すグラフである。
【符号の説明】
２  冷房用媒体循環路
３  暖房用媒体循環路
４  加熱装置
６  放熱ファン
９  冷却装置
２３  放熱熱交換器
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
３３，３６  切り換え弁
４０  加熱熱量制御部
４２  放熱熱量検出部
４４  蒸発器
４５  吸収器
４８  冷媒循環系
５０  冷媒
６１  冷却媒体循環路
６５    水
６６    冷房用カプセル型潜熱体
６７  暖房用カプセル型潜熱体
６８    殻
７０    冷房用潜熱材料
７１    暖房用潜熱材料
７２    冷暖房用カプセル型潜熱体
【図１】
0003559381.tif 000005
【図２】
0003559381.tif 000006
【図３】
0003559381.tif 000007
【図４】
0003559381.tif 000008
【図５】
0003559381.tif 000009
【図６】
0003559381.tif 000010
【図７】
0003559381.tif 000011