特許 5827056 冷暖房装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5827056

(24)【登録日】2015年10月23日

(45)【発行日】2015年12月2日

(54)【発明の名称】冷暖房装置

(51)【国際特許分類】

   F24F 1/00 20110101AFI20151112BHJP

【ＦＩ】

   F24F1/00 331

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-160830(P2011-160830)

(22)【出願日】2011年7月22日

(65)【公開番号】特開2013-24495(P2013-24495A)

(43)【公開日】2013年2月4日

【審査請求日】2014年6月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000169499

【氏名又は名称】高砂熱学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126561

【弁理士】

【氏名又は名称】原嶋 成時郎

(72)【発明者】

【氏名】中川 清二

(72)【発明者】

【氏名】大和瀬 靖司

(72)【発明者】

【氏名】清水 保夫

【審査官】 佐藤 正浩

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−０９８２１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−２１３３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０５８８１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０００−２７４７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−０９１８６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−００６６５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ファンを有し、前記ファンの回転によって空気を吸い込む吸込部と、
前記吸込部の下流側に設けられ、前記吸込部から吸込まれた空気を吹き出す吹出部と、
前記吸込部と前記吹出部との間の流路に出し入れ可能に配置され、冷熱または温熱を蓄える潜熱蓄熱材が収容された複数の蓄熱材収容器から構成されている蓄熱部と、
前記蓄熱部に向けて散水を行う散水部と、前記散水部から前記蓄熱部に向けて散水された水を回収して貯留するタンクと、前記タンクに貯留された水を前記散水部に供給するポンプとを有する水循環部と、を備え、
前記蓄熱部の外面には、前記散水部から前記蓄熱部に散水された水を吸い取る吸水マットが取付けられ、
前記流路の空気は、前記蓄熱部の潜熱、および前記蓄熱部に向けて散水された水と前記蓄熱部との熱交換によって温度が調節可能であり、
前記蓄熱材収容器は、合成樹脂製の蓋付きの空の容器を使用する、
ことを特徴とする冷暖房装置。

【請求項2】

前記吸込部から吸込まれた空気が、前記蓄熱部を通過せずに前記吹出部へと流れるバイパス流路が流量調節自在に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の冷暖房装置。

【請求項3】

前記吸込口と前記ファンとは、離間して配設され、前記吸込口と前記ファンとの間の流路が屈曲している、ことを特徴とする請求項１または２に記載の冷暖房装置。

【請求項4】

前記蓄熱部には、前記蓄熱材収容器を出し入れするための開閉部が形成され、前記吸水マットは、前記開閉部側から奥行き方向に配設された前記蓄熱材収容器間には配設されていない、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷暖房装置。

【請求項5】

前記散水部は、前記蓄熱部の上方に設けられ、
前記散水部の下方及び前記蓄熱部の上方には、前記吸込部から吸い込まれた空気および前記散水部から散水された水が通過可能なフィルタが設けられている、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の冷暖房装置。

【請求項6】

前記蓄熱部の複数の蓄熱材収容器は、飲料用容器から構成されている、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の冷暖房装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、吸込部と吹出部との間の流路に出し入れ可能に配置された潜熱蓄熱材を使用した冷暖房装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エア・コンディショナなどの空気調和設備は、電力を使用してコイルやヒーターなどの温調器を制御して、空気を調温する。このため、外気温と設定温度との差が大となる夏季や冬季は、温調器の制御に使用する電力が大となる。

【0003】

そこで、氷蓄熱槽からの冷水を散水する仮設用冷房装置に関する技術（例えば、特許文献１参照。）や、湿式交換器で熱交換部を構成した室内空気調和装置に関する技術（例えば、特許文献２参照。）が知られている。特許文献１の技術は、氷蓄熱槽と、キャピラリーワッシャーとを有し、氷蓄熱槽からの冷水をキャピラリーワッシャーの上部に送水してこれに散水するものである。特許文献２の技術は、機筐内を流れる気流に平行な間隙を存して併設した複数枚の板状含水材を、調温装置により適温とした水で濡らした湿式熱交換器で、熱交換部を構成したものである。

【0004】

また、雪氷貯溜型熱交換器を使用した雪氷貯溜型冷房装置に関する技術（例えば、特許文献３参照。）や、冷熱源雪氷のセイロ収納による冷房装置の構成方法に関する技術（例えば、特許文献４参照。）が知られている。特許文献３の技術は、取風口に送風機をつなぎ吸引運転することで、吸風口より吸い込まれた風は、貯溜雪氷に加工された通風孔を通過することで冷却され、涼風となって取風口より送風機へと流れるものである。特許文献４の技術は、冷熱源雪氷は、専用の収納セイロを仕立てこれに充填して通風孔を加工し、冷熱源ユニットとするものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０８−２４０３３０号公報

【特許文献2】特許第２９２３７６５号公報

【特許文献3】特開２０００−１２１１０１号公報

【特許文献4】特開２０００−２３０７６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１ないし４に記載されたいずれの技術も、冷房のみに対応するものであって、暖房はできないという問題がある。また、特許文献１は、散水箇所に向けて室内空気が送気されるだけなので、冷房効果が十分でなく、特許文献２では、調温装置はコンプレッサを用いたヒートポンプ方式を採用しているので、構成が比較的複雑となり製造コストが高くなるという問題がある。さらに、特許文献３および４の冷房技術は、雪氷を利用して冷房を行うので、雪氷を確保できない場合は実施が困難となる。

【0007】

この発明は、前記の課題を解決し、コイル、ヒーター、ヒートポンプなどの調温器を用いることなく、簡易な構成で十分な冷房または暖房を行うことが可能な冷暖房装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、ファンを有し、前記ファンの回転によって空気を吸い込む吸込部と、前記吸込部の下流側に設けられ、前記吸込部から吸込まれた空気を吹き出す吹出部と、前記吸込部と前記吹出部との間の流路に出し入れ可能に配置され、冷熱または温熱を蓄える潜熱蓄熱材が収容された複数の蓄熱材収容器から構成されている蓄熱部と、前記蓄熱部に向けて散水を行う散水部と、前記散水部から前記蓄熱部に向けて散水された水を回収して貯留するタンクと、前記タンクに貯留された水を前記散水部に供給するポンプとを有する水循環部と、を備え、前記蓄熱部の外面には、前記散水部から前記蓄熱部に散水された水を吸い取る吸水マットが取付けられ、前記流路の空気は、前記蓄熱部の潜熱、および前記蓄熱部に向けて散水された水と前記蓄熱部との熱交換によって温度が調節可能であり、前記蓄熱材収容器は、合成樹脂製の蓋付きの空の容器を使用する、ことを特徴とする冷暖房装置である。

【0009】

この発明によれば、吸込部から吸い込まれた空気は、散水部から散水される水と潜熱蓄熱材との熱交換によって温度が調節されて、吹出部から吹き出される。

【0010】

請求項２の発明は、請求項１に記載の冷暖房装置において、前記吸込部から吸込まれた空気が、前記蓄熱部を通過せずに前記吹出部へと流れるバイパス流路が流量調節自在に形成されている、ことを特徴とする。

【0011】

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の冷暖房装置において、前記吸込口と前記ファンとは、離間して配設され、前記吸込口と前記ファンとの間の流路が屈曲している、ことを特徴とする。

【0012】

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷暖房装置において、前記蓄熱部には、前記蓄熱材収容器を出し入れするための開閉部が形成され、前記吸水マットは、前記開閉部側から奥行き方向に配設された前記蓄熱材収容器間には配設されていない、ことを特徴とする。

【0013】

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の冷暖房装置において、前記散水部は、前記蓄熱部の上方に設けられ、前記散水部の下方及び前記蓄熱部の上方には、前記吸込部から吸い込まれた空気および前記散水部から散水された水が通過可能なフィルタが設けられている、ことを特徴とする。

【0014】

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の冷暖房装置において、前記蓄熱部の複数の蓄熱材収容器は、飲料用容器から構成されている、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

請求項１に記載の発明によれば、吸込部から吸い込まれた空気は、散水された水と潜熱蓄熱材との熱交換によって温度が調節されるので、空気の冷却または加熱にコイルやヒーターなどが不要となり、簡易な構成で十分な冷房または暖房を行うことができる。つまり、吸込部のファンによって空気を吸い込むだけで、空気の温度を調節することができるため、電力を使用して温調器を制御する必要がなく、消費電力を抑制できる。また、温度の調節は、散水と潜熱蓄熱材との両方によって行われるので、効率的に温度を調節可能である。さらに、潜熱蓄熱材が、固体から液体、または、液体から固体へと相転移する際に吸収する融解熱または凝固熱によって、流路の空気よび蓄熱部に向けて散水された水の温度を低下または上昇させることができる。つまり、電力を使用せずに、温度調節が可能である。その上、散水部から蓄熱部に散水された水を吸い取る吸水マットが取付けられているので、蓄熱部の熱容量が大となり、蓄熱部との熱交換を促進することができ、熱交換効率を高めることができる。

【0016】

請求項２に記載の発明によれば、吸込口から吸い込んだ空気を、バイパス流路によって蓄熱部を通過しないようにすることができ、蓄熱部に流入する空気の流量を調節できるので、蓄熱部の温度調節機能を長寿命化することが可能である。また、バイパス流路に流れる空気の流量を調節することにより、吹出口から吹き出す空気の温度調節が可能となる。

【0017】

請求項３に記載の発明によれば、吸込口とファンとは、離間して配設され、吸込口とファンとの間の流路が屈曲しているため、ファンで発生した騒音が吸込口に到達するまでの間に、気流方向変換の過程で騒音を十分に吸収することが可能となる。

【0018】

請求項４に記載の発明によれば、吸水マットは、開閉部側から奥行き方向に配設された蓄熱材収容器間には配設されていないため、蓄熱材収容器の出し入れが容易である。

【0019】

請求項５に記載の発明によれば、散水部は、蓄熱部の上方に設けられ、散水部の下方及び蓄熱部の上方に、吸込部から吸い込まれた空気および散水部から散水された水が通過可能なフィルタが設けられているので、吸込部からの流入した空気や水に混在している異物を捕捉することができる。また、フィルタによって、散水部からの蓄熱部への散水を均一に行うことができるので、熱交換効率をさらに高めることができる。

【0020】

請求項６に記載の発明によれば、蓄熱部の複数の蓄熱材収容器は、潜熱蓄熱材としての水を収容する複数の飲料用容器から構成されているので、飲用後の飲料用容器を利用することで、蓄熱部の製作コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】この発明の実施の形態１に係る冷暖房装置の斜視図である。

【図2】図１の冷暖房装置のＡ−Ａ断面図である。

【図3】図１の冷暖房装置のＢ−Ｂ断面図である。

【図4】図１の冷暖房装置のＣ−Ｃ断面図である。

【図5】図５の冷暖房装置の側面図である。

【図6】この発明の実施の形態２に係る冷暖房装置の斜視図である。

【図7】図６の冷暖房装置のＤ−Ｄ断面図である。

【図8】図６の冷暖房装置のＥ−Ｅ断面図である。

【図9】この発明の実施の形態３に係る冷暖房装置のＥ−Ｅ断面図である。

【図10】この発明の他の実施の形態に係る冷暖房装置の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

【0023】

（実施の形態１）
図１ないし図５は、この発明の実施の形態１を示している。冷暖房装置１は、図１および図２に示すように、主として、吸込部２と、吹出部３と、蓄熱部４と、水循環部５と、これらを収容している筺体７とを有している。この冷暖房装置１は、住宅内の部屋や事務室などの屋内の床面に設置され、図１に示すように、筺体７の下側にキャスタ７３ａ〜７３ｄを有し、床面を移動可能となっている。

【0024】

筺体７は、図２ないし図４に示すように、本体部７１と、本体部７１の内面に配設された仕切り壁７２ａ、７２ｂ、７２ｅとを有している。本体部７１は、防錆加工が施された金属、または、強化プラスチックなどの合成樹脂などで略直方体に形成されている。上部仕切り板７２ａと下部仕切り板７２ｂとは、金網などの網状部材や格子状部材で板状に形成され、前面仕切り板７２ｅは、防錆加工が施された金属、または、強化プラスチックなどの合成樹脂などで板状に形成されている。

【0025】

上部仕切り板７２ａは、本体部７１の上面７１ａから所定距離だけ下方に離れて略平行に配設され、下部仕切り板７２ｂは、底面７１ｂから所定距離だけ上方に離れて略平行に配設されている。前面仕切り板７２ｅは、前面７１ｅから所定距離だけ離れ、下部仕切り板７２ｂから上面７１ａまで略垂直に延びている。図３に示すように、上部仕切り板７２ａと下部仕切り板７２ｂとの間に、空間部Ｓ０が形成され、上部仕切り板７２ａの上方に、第１の空間部Ｓ１が形成され、下部仕切り板７２ｂの下方に、第２の空間部Ｓ２が形成され、前面仕切り板７２ｅと前面７１ｅとの間に、第３の空間部Ｓ３が形成されている。そして、空間部Ｓ０には、蓄熱部４が配設されており、第１の空間部Ｓ１には、散水部５１が配設されている。また、第２の空間部Ｓ２には、タンクとしてのドレンパン５２が配設されている。また、第３の空間部Ｓ３は、第２の空間部Ｓ２を通過した空気Ｋが吹出部３へ向かって流れる流路となっている。

【0026】

さらにまた、本体部７１の側面７１ｃ側には、蓄熱材収容器としての飲料用容器４１およびドレンパン５２を収容したり、取り出したりするための２つの開口（図示略）が形成されている。

【0027】

開閉部８は、側面７１ｃ側に形成された開口を着脱自在に覆うものであり、図５に示すように、第１のカバー部８１と、第１のバンド８２と、第２のカバー部８３と、第２のバンド８４とを有している。第１のカバー部８１は、飲料用容器４１の取出口としての開口を覆うものであり、本体部７１と同材料で構成されている。第１のバンド８２は、帯状で、ゴムなどの弾性材料で構成されている。第１のカバー部８１は、第１のバンド８２によって本体部７１側に押圧されて、固定されており、第１のバンド８２を緩めることによって第１のカバー部８１は本体部７１から取り外し可能となっている。第２のカバー部８３は、ドレンパン５２の取出口としての開口を覆うものであり、本体部７１と同材料で構成されている。第２のバンド８４は、第１のバンド８２と同様に構成されている。第２のカバー部８３は、第２のバンド８４によって本体部７１側に押圧されて、固定されており、第２のバンド８４を緩めることによって第２のカバー部８３は本体部７１から取り外し可能となっている。

【0028】

吸込部２は、図１および図２に示すように、筺体７の上面７１ａに配設され、ファン２１を有し、ファン２１の回転によって空気Ｋを吸い込むものである。ファン２１は、商用電源からの電力によって駆動するモータ（図示略）を備え、制御盤１Ｃを介して回転速度（吸込流量）を調節可能となっている。また、吸込部２は、折畳まれた蛇腹状の方向可変ダクト２２と、方向可変ダクト２２の先端側に配設された開口部２３と、を有している。この方向可変ダクト２２を変形させて開口部２３の向きを変えることによって、空気Ｋを吸い込む方向を変えることができる。また、開口部２３を人のいない方向に向けることによって、ファン２１の駆動音、回転音などの騒音が、室内に伝播することを防止できる。

【0029】

吹出部３は、図１、図３に示すように、筺体７の前面７１ｅに配設され、吸込部２の下流側に設けられ、吸込部２から吸込まれた空気Ｋを吹き出すものであり、上部吹出部３１と、下部吹出部３２とを有している。上部吹出部３１は、前面７１ｅの上部に配設され、羽根およびシャッタを有し、気流の方向、到達距離や風量を調節自在となっており、図１においては、上部吹出部３１は、開状態となっている。下部吹出部３２は、前面７１ｅの下部に配設され、上部吹出部３１と同様に構成されており、図１においては、下部吹出部３２は、閉状態となっている。つまり、例えば、冷房時は、上部吹出部３１を開状態とし、下部吹出部３２を閉状態として室内の上部に冷気を吹き出し、暖房時は、下部吹出部３２を開状態とし、上部吹出部３１を閉状態として室内の下部に暖気を吹き出すようにする。

【0030】

蓄熱部４は、図１ないし図４に示すように、吸込部２と吹出部３との間の空気Ｋの流路（空間部Ｓ０）に出し入れ可能に配置されている。この実施の形態では、蓄熱部４は、潜熱蓄熱材としての水Ｗ２と、この水Ｗ２を収容する複数の飲料用容器４１から構成されている。蓄熱部４は、冷房時は凝固させた潜熱蓄熱材である水Ｗ２の融解熱を利用し、暖房時は略４０℃で相転移（凝固）する潜熱蓄熱材の凝固熱を利用するようになっている。蓄熱部４の外面（外周）側には、散水部５から蓄熱部４に散水された水Ｗ１を吸い取る吸水マット４２１〜４２６が取付けられている。

【0031】

吸水マット４２１〜４２６は、吸水性・通気性を有し、変形自在なスポンジ状部材で構成されている。吸水マット４２１〜４２６は、飲料用容器４１の外周を覆うように配設されている。具体的には、図４に示すように、飲料用容器４１が長手方向に６個、奥行き方向に３列並んでいる場合は、両側端を挟むように吸水マット４２１、４２２が配設され、各列の間を仕切るように吸水マット４２３〜４２６が配設されている。ここでは、飲料用容器４１の交換性を考慮して、長手方向に並んだ飲料用容器４１間には吸水マットを配設しないようになっている。また、吸水マット４２２は、図２に示すように、外周側から押圧バンド４２０によって内側に押圧されている。この押圧バンド４２０の両端部側は、筺体７の背面７１ｆ内周面と前面仕切り板７２ｅ内周面とに着脱自在に配設されている。このような押圧バンド４２０により、飲料用容器４１の交換時に、後述する第１のカバー部８１を取外した際に、吸水マット４２２が外側へ脱落することを防止している。

【0032】

吸水マット４２１〜４２６で外面を覆われた飲料用容器４１と、側面７１ｄとの間にはスペーサ４３１が配設され、背面７１ｆとの間にはスペーサ４３２が配設され、飲料用容器４１を固定するようになっている。スペーサ４３１、４３２は、非吸水性・非通気性の板状部材で構成されている。

【0033】

このように、吸水マット４２１〜４２６およびスペーサ４３１、４３２によって飲料用容器４１の外面が覆われると、空間部Ｓ０の蓄熱部４に流入した空気Ｋは、吸水マット４２１〜４２６と接して、飲料用容器４１と吸水マット４２１〜４２６およびスペーサ４３１、４３２との狭小な隙間から下方（第２の空間部Ｓ２）に向かって流れるようになる。また、吸水マット４２１〜４２６は、散水部５１によって散水されて吸水した状態となっているため、吸水していない状態に比べて熱容量が高くなっている。つまり、吸水マット４２１〜４２６は、熱交換の効率が高められた状態となっている。

【0034】

水循環部５は、図２および図３に示すように、蓄熱部４に向けて散水を行う散水部５１と、散水部５１から蓄熱部４に向けて散水した水Ｗ１を回収して貯留するドレンパン５２と、ドレンパン５２に貯留された水Ｗを散水部５１に供給するポンプ５３とを有している。散水部５１は、ドレンパン５２から、フィルタ６上方までの水Ｗの流路となるものであり、可橈性、伸縮性を有する合成樹脂などの細管材で構成されている。散水部５１は、フィルタ６を介して蓄熱部４に均等に散水可能となるように、フィルタ６上方に櫛形に配設されており、フィルタ６側（下部側）に複数の散水穴（図示略）を有している。この散水部５１から散水された水Ｗ１は、フィルタ６を通過して、上部仕切り板７２ａから蓄熱部４に流入し、吸水マット４２１〜４２６に吸水されるようになっている。そして、散水された水Ｗ１は、吸水マット４２１〜４２６および下部仕切り板７２ｂを通過して、再びドレンパン５２に貯留されるようになっている。ポンプ５３には、商用電源からの電力によって駆動するモータ（図示略）が配設され、制御盤１Ｃを介して回転速度（散水量）を調節可能となっている。

【0035】

水循環部５の散水部５１と蓄熱部４との間には、吸込部２から吸い込まれた空気Ｋおよび散水部５から散水された水Ｗ１が通過可能な散水用マットとしてのフィルタ６が設けられている。このフィルタ６は、上部仕切り板７２ａの上側に配設され、通気性・透水性を有し、不織布などの徐塵フィルタで四角形状に構成されている。このフィルタ６は、通過する空気Ｋや水Ｗ１に混在している異物を捕捉してろ過し、空気Ｋの風速を均一化し、さらに、蓄熱部４への散水を均一化するためのものである。

【0036】

制御盤１Ｃは、図１に示すように、筺体７の前面７１ａに配設され、ファン２１およびポンプ５３の各電源の入切や、ファン２１の回転速度（吸込流量）、ポンプ５３の回転速度（吐出水量、散水量）などを調節するための制御ボタン（図示略）や表示部（図示略）などを有している。

【0037】

次に、このような構成の冷暖房装置１の使用方法および作用について説明する。まず、冷房する場合について説明する。

【0038】

まず、第１のバンド８２を緩めて、第１のカバー部８１および吸水マット４２２を本体部７１の側面７１ｃから取り外す。そして、冷凍庫で凝固（凍結）させておいた複数の飲料用容器４１を空間部Ｓ０に収容した後に、第１のカバー部８１および吸水マット４２２を側面７１ｃに取り付け、第１のバンド８２で締結する。また、第２のバンド８４を緩めて、第２のカバー部８３を側面７１ｃから取り外す。そして、ドレンパン５２に水Ｗを貯留した後に、第２のカバー部８３を側面７１ｃに取り付け、第２のバンド８４で締結する。

【0039】

そして、吸込部２の開口部２３を、例えば事務室の入口など人が不在の区域に向け、上部吹出部３１を開状態として、下部吹出部３２を閉状態とする。

【0040】

つぎに、制御盤１Ｃで電源を投入し、冷暖房装置１を起動する。

【0041】

吸込部２のファン２１の回転によって開口部２３から空気Ｋが吸い込まれ、ドレンパン５２に貯留されている水Ｗが、水循環部５のポンプ５３によって散水部５１から散水される。そして、散水された水Ｗ１は、フィルタ６を介して蓄熱部４に供給される。そして、蓄熱部４に供給された水Ｗ１は、吸水マット４２１〜４２６に吸水される。さらに、吸水マット４２１〜４２６を通過した水Ｗ１は、ドレンパン５２に再び貯留される。

【0042】

また、吸込部２からファン２１の回転によって吸い込まれた空気Ｋによって、第１の空間部Ｓ１、空間部Ｓ０、第２の空間部Ｓ２、第３の空間部Ｓ３を通過して、吹出部３から吹き出される流路が形成される。吸込部２から吸い込まれた空気Ｋは、第１の空間部Ｓ１から空間部Ｓ０へと流入する際に、吸込部２の下流にあるフィルタ６を通過する。この際に、フィルタ６によって、空気Ｋに混在している異物が捕捉される。

【0043】

つぎに、フィルタ６でろ過された空気Ｋは、上部仕切り板７２ａを通過して、空間部Ｓ０の蓄熱部４へ流入する。蓄熱部４においては、飲料用容器４１に収容された潜熱蓄熱材としての水Ｗ２が、固体（氷）から液体（水）へと相転移する際に吸収する融解熱によって、空気Ｋおよび吸水マット４２１〜４２６に浸透している水Ｗ１の温度が低下させられる。このとき、吸水マット４２１〜４２６は、吸水しているために熱容量が大きい状態となっている。また、空気Ｋが第２の空間部Ｓ２へと流入する際に、吸水マット４２１〜４２６と接触する。この際に、飲料用容器４１および吸水マット４２１〜４２６に含まれる水Ｗ１と接して、空気Ｋの温度が熱交換によってさらに低下させられる。そして、冷却された空気Ｋは、飲料用容器４１に沿って吸水マット４２１〜４２６の下端に到達すると、下部仕切り板７２ｂを通過して、第２の空間部Ｓ２に流入する。

【0044】

つぎに、第２の空間部Ｓ２に流入した空気Ｋは、第３の空間部Ｓ３を通過して、上部吹出部３１から吹き出される。

【0045】

潜熱蓄熱材としての水Ｗ２が融解して潜熱を失った場合、すなわち、冷房の効果が低下した場合は、第１のカバー部８１および吸水マット４２２を取り外して、凍結している水Ｗ２が収容された飲料用容器４１と交換する。

【0046】

つづいて、暖房する場合について説明する。ここでは、飲料用容器４１の内部に略４０℃で相転移（凝固）する潜熱蓄熱材（例えば、酢酸ナトリウム三水和物、リン酸水素二ナトリウム十二水和物など）を収容して使用し、空間部Ｓ０に、温めて融解させておいた潜熱蓄熱材を収容した飲料用容器４１を収容する。

【0047】

そして、吸込部２の開口部２３を事務室内の人が不在の区域に向け、上部吹出部３１を閉状態として、下部吹出部３２を開状態とする。

【0048】

つぎに、制御盤１Ｃで電源を投入し、冷暖房装置１を起動させると、吸込部２からファン２１の回転によって空気Ｋが吸い込まれ、水循環部５の散水部５１から水Ｗ１が散水される。

【0049】

吸込部２からファン２１の回転によって吸い込まれた空気Ｋは、吸込部２の下流にあるフィルタ６を通過する際に、空気Ｋに混在している異物が捕捉される。

【0050】

そして、フィルタ６を通過した空気Ｋは、蓄熱部４に流入する。蓄熱部４は、潜熱蓄熱材によって吸水マット４２１〜４２６に浸透している水Ｗ１の温度が上昇させられた状態となっている。蓄熱部４においては、潜熱蓄熱材が、液体から固体へと相転移する際に放出する凝固熱によって、空気Ｋおよび吸水マット４２１〜４２６に浸透している水Ｗ１の温度が上昇させられる。このとき、吸水マット４２１〜４２６は吸水しているために熱容量が大きい状態となっている。また、空気Ｋが第２の空間部Ｓ２へと流入する際に、吸水マット４２１〜４２６と接触する。この際に、飲料用容器４１および吸水マット４２１〜４２６に含まれる水Ｗ１と接して、空気Ｋの温度が熱交換によって上昇させられる。そして、温められた空気Ｋは、飲料用容器４１に沿って吸水マット４２１〜４２６の下端に到達すると、下部仕切り板７２ｂを通過して、第２の空間部Ｓ２に流入する。また、水Ｗ１が散水されていることにより空気Ｋの加湿効果も得られる。

【0051】

そして、第２の空間部Ｓ２に流入した空気Ｋは、第３の空間部Ｓ３を通過して、吹出部３へと流入して、下部吹出部３２から吹き出される。

【0052】

潜熱蓄熱材が凝固して潜熱を失った場合、すなわち、暖房の効果が低下した場合は、第１のカバー部８１および吸水マット４２２を取り外して、温められて融解している潜熱蓄熱材を収容した飲料用容器４１と交換する。また、交換可能な融解している潜熱蓄熱材を収容した飲料用容器４１がなく、加湿の必要もない場合は、ポンプ５３を停止して散水を停止し、余熱のみによって暖房を継続する。

【0053】

以上のように、この実施の形態に係る発明によれば、吸込部２から吸い込まれた空気Ｋは、散水部５１から散水された水Ｗ１と潜熱蓄熱材である水Ｗ２との熱交換によって温度が調節されるので、空気Ｋの冷却または加熱にコイルやヒーターなどの温調器が不要となる。つまり、吸込部２のファン２１によって空気Ｋを吸い込むだけで、空気Ｋの温度を調節することができるため、電力を使用して温調器を制御する必要がなく、消費電力を抑制できる。また、温度の調節は、散水による水Ｗ１と潜熱蓄熱材である水Ｗ２との両方によって行われるので、効率的に温度を調節可能である。さらに、潜熱蓄熱材が、固体から液体、または、液体から固体へと相転移する際に吸収する融解熱または凝固熱によって、流路の空気よび吸水マット４２１〜４２６に含まれる水Ｗ１の温度を低下または上昇させることができる。つまり、電力を使用せずに、温度調節が可能である。

【0054】

また、蓄熱部４の外面には、散水部５１から蓄熱部４に散水された水Ｗ１を吸い取る吸水マット４２１〜４２６が取付けられているので、蓄熱部４の熱容量が大となり、蓄熱部４との熱交換を促進することができ、熱交換効率を高めることができる。

【0055】

また、散水部５１と蓄熱部４との間に、吸込部２から吸い込まれた空気Ｋおよび散水部５１から散水された水Ｗ１が通過可能なフィルタ６が設けられているので、吸込部２からの流入した空気Ｋや水Ｗ１に混在している異物を捕捉することができる。また、蓄熱部４へ流入する空気Ｋの風速を均一化するので、蓄熱部４における空気Ｋの冷却や加熱を均一にすることができる。さらにまた、散水部５１から蓄熱部４への散水を均一に行うことができるので、吸水マット４２１〜４２６に均等に水を供給し、熱交換効率をさらに高めることができる。

【0056】

また、蓄熱部４は、潜熱蓄熱材と、潜熱蓄熱材を収容する複数の飲料用容器４１から構成されているので、飲用後の飲料用容器４１を利用することで、取り扱いが容易で、蓄熱部４の製作コストを低減することができる。また、潜熱蓄熱材を収容した飲料用容器は、第１のカバー部８１を取り外すことで、出し入れが自由であるため、潜熱蓄熱材に蓄えた冷熱や温熱が小となった場合には、取り出して十分に冷熱や温熱を蓄えているものと容易に入れ替えすることができる。特に、吸水マット４２１〜４２６は、開閉部８側から奥行き方向に配設された飲料用容器４１間には配設されていないため、飲料用容器４１を容易に出し入れすることが可能である。このため、冷暖房装置１の冷房、暖房の効果を長く、一定に持続させることができる。

【0057】

さらに、冷房時に使用する蓄熱部４は、潜熱蓄熱材として水Ｗ２と、飲用後の飲料用容器４１とを利用することで、蓄熱部４をオフィスや家庭に設置されている冷凍庫などで容易に凝固（凍結）させることができる。特に、飲料用容器４１に収容した水Ｗ２を、電力使用量が減る夜間に冷凍庫で凍結させて、昼間に冷暖房装置１の蓄熱部４として使用することによって、昼間は電気使用量を削減しながら、つまり、電力を使用して蓄熱部４を冷却することなく、高い冷房効果を得ることができる。また、暖房時に使用する蓄熱部４は、略４０℃で相転移（凝固）する潜熱蓄熱材を飲料用容器４１に収容し、蓄熱部４をお風呂などに入れることで容易に融解させることができる。そして、使用するまでは溶解させた蓄熱部４を保温しておくことにより、電力を使用して蓄熱部４を加熱することなく、高い暖房効果を得ることができる。

【0058】

さらにまた、既設の空気調和設備を停止して、冷暖房装置１のみを使用する場合について説明したが、既設の空気調和設備とともに使用することも可能である。つまり、この冷暖房装置１によって、室内に冷房または暖房した空気Ｋを吹き出すことができるので、既設の空気調和設備の吸込温度が低温または高温になる。このため、既設の空気調和設備のヒートポンプエアコンなどの圧縮機や、弁開度、ファンコイルなどの送風機の運転を抑制することができる。このように、冷房や暖房の電力使用量を削減しながらも、冷房や暖房の効果を高めることができる。

【0059】

（実施の形態２）
図６ないし図８は、この発明の実施の形態２を示している。この実施の形態では、図６に示すように、冷暖房装置１００は、主として吸込部２００の構成が、実施の形態１の吸込部２と異なる。このため、実施の形態１と同等の構成については、同一符号又は対応する符号を付することで、その説明を省略する。後述する他の実施の形態においても同様とする。

【0060】

この実施の形態では、筺体７の本体部７１の内側には、第２の上部仕切り板７２ｇが、上部仕切り板７２ａから上方に離れて水平に配設されており、上面７１ａと第２の上部仕切り板７２ｇとで囲まれた第４の空間部Ｓ１４の内面（内周）には、例えば発泡スチロールなどの合成樹脂材料で構成された防音材、吸音材（図示略）が貼付されている。前面仕切り板７２ｈは、断面形状が逆Ｌ字型の板状部材で構成され、前面７１ｅから所定距離だけ離れ、下部仕切り板７２ｂから上部仕切り板７２ａまで延びる垂直部７２ｈ１と、垂直部の上端から前面７１ｅまで延びる水平部７２ｈ２とから構成されている。この前面仕切り板７２ｈと前面７１ｅとの間に、第３の空間部Ｓ１３が形成されている。

【0061】

吸込部２００は、主として、ファン２０１、２０２と、吸込口２０３とを有している。吸込口２０３は、筺体７の上面７１ａ後部（背面側）に長方形状に形成されている。ファン２０１、２０２は、第２の上部仕切り板７２ｇの前方（前面側）に配設されている。

【0062】

水循環部５００は、水循環部５と同等の構成、機能を有しているが、ここでは、水循環部５００のポンプ５０３は、第２の上部仕切り板７２ｇに配設されている。

【0063】

このような構成の吸込部２００を有する冷暖房装置１００においては、吸込口２０３から吸い込まれた空気Ｋは、第４の空間部Ｓ１４をファン２０１、２０２に向かって流れ、ファン２０１、２０２を介して、第１の空間部Ｓ１１へ流入するようになっている。そして、さらに、空間部Ｓ１０、第２の空間部Ｓ１２を通過して、第３の空間部Ｓ１３に流入して、上部吹出部３１から吹き出されるようになっている。

【0064】

この冷暖房装置１００によれば、空気Ｋを吸い込むためのファン２０１、２０２が、筺体７の内側に、吸込口２０３と離間して配設されており、さらに、吸込口２０３からファン２０１、２０２までの流路が屈曲しているため、駆動音、回転音などの騒音の発生を抑制できる。具体的には、吸込口２０３はファン２０１、２０２との距離が大きい後部（背面側）に配設されているため、ファン２０１、２０２で発生した騒音が第４の空間部Ｓ１４を進んで吸込口２０３に到達する間に、気流方向変換の過程で防音材、吸音材によって十分に吸収することが可能となっている。また、ポンプ５０３の駆動音、回転音などの騒音の発生も同様に抑制することができる。

【0065】

（実施の形態３）
図９は、この発明の実施の形態３を示している。この実施の形態では、冷暖房装置１１０は、ダンパ２０４を備えている点で、実施の形態２と異なる。

【0066】

前面仕切り板７２ｈの垂直部７２ｈ１上部に開口（バイパス流路）が形成され、当該開口に開度調整が可能なダンパ２０４が設置されている。また、吸水マット４２６の当該開口に係る部分は切り欠かれており、ダンパ２０４が開状態のときには空気が当該開口を通過できるようになっている。

【0067】

このような構成の冷暖房装置１１０においては、ダンパ２０４が開状態のときには、ファン２０１、２０２の回転によって吸込口２０３から吸い込まれ、第４の空間部Ｓ１４、第１の空間部Ｓ１１を通過した空気の一部は、空間部Ｓ１０の飲料用容器４１が配設された領域を通過せず、すなわち、ほとんど冷却や加熱をされることなく開口（バイパス流路）を通過する。そして、空間部Ｓ１０で冷却または加熱されて第２の空間部Ｓ１２を通過してきた空気と、第３の空間部Ｓ１３で合流して、吹き出し口３１または３２から吹き出される。

【0068】

この冷暖房装置１１０によれば、ダンパ２０４の開度を調整することで、冷却・加熱されることなくバイパス流路を通過する空気の量を調整して、吹き出し空気の温度を調整することができるので、必要以上に冷却・加熱された空気が吹き出されることを防止することができる。また、潜熱蓄熱材が蓄えている冷熱または温熱を必要以上に消費することなく、潜熱蓄熱材の冷却・加熱効果を長持ちさせることができる。また、実施の形態１の冷暖房装置１においては、前面仕切り板７２ｅに同様の開口及びダンパを設けることで適用可能である。

【0069】

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、この実施の形態では、潜熱蓄熱材としての水Ｗ２を収容する蓄熱材収容器は、飲料用容器４１を用いる場合について説明したが、蓄熱材収容器は水Ｗ２を含有する高吸水性樹脂材料などを収容した合成樹脂材の他の容器や袋であってもよい。また、潜熱蓄熱材は、冷房時は０℃から略１０℃で相転移（融解）し、暖房時は略４０℃で相転移（凝固）するものであれば、この実施の形態にあげたものに限定されないことはもちろんである。

【0070】

また、蓄熱材収容器は飲料用容器４１には限定されず、ペットボトルなどに代表される合成樹脂製の蓋付きの容器で、飲料水以外にも、洗剤、調味料などが収容されて市販されているものを、内容物を消費して空にした後に用いる。材質はポリエチレンテレフタラートに限らずポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどでもよいことはもちろんである。

【0071】

また、蓄熱部４の外面（外周）を覆う吸水マットを格子状に配設してもよい。この場合は、潜熱蓄熱材を収容した飲料用容器４１を開閉部８から引き出し状（トレイ状）に引き出せるように構成することで、飲料用容器４１の取り出しを容易とすることが可能である。

【0072】

さらに、図１０に示すように、冷暖房装置１２０に形成される開閉部９を、筺体７の側面７１ｃ全面が取り外し可能となるように構成してもよい。

【0073】

開閉部９は、側面７１ｃ側に形成された開口（図示略）を着脱自在に覆うものであり、カバー部９１と、支持枠９２と、面ファスナを先端部内側に有する第１のバンド９３および第２のバンド９４とを有している。カバー部９１は、開口の下端部側すなわち、底面７１ｂ側に取り付けられ、カバー部９１と同等の厚みを有する支持部９２上に着脱自在に配設されている。ここで、支持部９２は、断面形状が略Ｌ字型に形成され、カバー部９１と嵌合可能となっている。また、カバー部９１の上側両端部には、第１のバンド９３と第２のバンド９４とが配設されている。第１のバンド９３は、前面７１ｅに配設された面ファスナ（図示略）と接着可能となっており、第２のバンド９４は、背面７１ｆに配設された面ファスナ（図示略）と接着可能となっている。つまり、カバー部９１は、第１のバンド９３と第２のバンド９４とによって本体部７１側に押圧されて、固定されており、第１のバンド９３と第２のバンド９４とを緩めることによって本体部７１から取り外し可能となっている。

【0074】

この冷暖房装置１２０は、構成が簡易であり、側面７１ｃ全面が開放されるため、メンテナンスが容易である。

【符号の説明】

【0075】

１ 冷暖房装置
２ 吸込部
２１ ファン
３ 吹出部
３１ 上部吹出口
３２ 下部吹出口
４ 蓄熱部
４１ 飲料用容器
４２１〜４２６ 吸水マット
５ 水循環部
５１ 散水部
５２ ドレンパン（タンク）
５３ ポンプ
６ フィルタ
７ 筺体
８ 開閉部
Ｗ２ 水（潜熱蓄熱材）
Ｋ 空気

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】