(57)【要約】【課題】冷暖房対象となる室内の収容人数や実質的な利用面積を拡大することができる放射冷暖房装置を実現する。【解決手段】放射冷暖房装置１００は、ヒートポンプ１１と、冷媒を流通させるための冷房用放射パネル２０と、熱媒を流通させるための暖房用放射パネル３０と、を少なくとも備え、各放射パネル２０、３０は、冷暖房対象となる室内１に臨ませて開口され、この室内１の壁面５よりも窪ませて区画形成されたパネル収納凹部２、３の内部に収納され、冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２と、暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３とは、離間させて配置されている。
2017122644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプと、
冷媒を流通させるための冷房用放射パネルと、
熱媒を流通させるための暖房用放射パネルと、
を少なくとも備え、
各放射パネルは、冷暖房対象となる室内に臨ませて開口され、該室内の壁面よりも窪ませて区画形成されたパネル収納凹部の内部に収納され、
前記冷房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部と、前記暖房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部とは、離間させて配置されていることを特徴とする放射冷暖房装置。
【請求項２】
前記冷房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部と、前記暖房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部とは、相対的に上下に配置されている請求項１に記載の放射冷暖房装置。
【請求項３】
前記冷房用放射パネルの下部には、ドレン排出管が接続されたドレンパンが備えられている請求項１または請求項２に記載の放射冷暖房装置。
【請求項４】
前記パネル収納凹部には、断熱材および反射材、または断熱性および防水性を有する樹脂層が設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の放射冷暖房装置。
【請求項５】
放射冷暖房装置が、
遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材を有し、
前記冷房用放射パネルおよび前記冷房用放射パネルの表面が、前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成されてなり、
前記冷房用放射パネルの表面が冷却されると、その表面の前記遠赤外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、
前記暖房用放射パネルの表面が加熱されると、その加熱面の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が吸収するように構成されてなる請求項１から４のいずれか１項に記載の放射冷暖房装置。
【請求項６】
ヒートポンプと、
冷媒を流通させるための冷房用放射パネルと、
を少なくとも備え、
前記冷房用放射パネルは、冷房対象となる室内に臨ませて開口され、該室内の壁面よりも窪ませて区画形成されたパネル収納凹部の内部に収納されていることを特徴とする放射冷房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射パネルを有する放射冷暖房装置および放射冷房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射パネルを用いた各種の放射冷暖房装置が提案され、実用化されている。放射冷暖房装置は、たとえば、ヒートポンプ機能を備えた室外機から熱交換器に冷媒が循環して送り込まれ、熱交換器において冷媒と熱交換された冷水または温水が室内に設けられた放射パネルに循環して送り込まれている（特許文献１参照）。この種の放射冷暖房装置は、送風により強制的な対流を発生させないので、人体に不快な風が当たることのなく、快適な冷暖房を達成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の放射冷暖房装置は、冷暖房対象となる室内に冷水または温水を循環させる放射パネルを設ける必要がある。したがって、放射パネルが室内の一部を占有し、当該放射パネルの占有面積に応じて室内の収容人数や実質的な利用面積が制限される。【０００５】
また、冷房時において、放射パネルの近傍は局所的に冷えやすく、結露が生じてコピー機の用紙などが湿気を帯びやすかった。【０００６】
本発明の目的は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、室内の収容人数や実質的な利用面積を拡大することができる放射冷暖房装置、および放射冷房装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、冷房時における放射パネル近傍の局所的な冷え込みを防止するとともに、結露対策を行うことができる放射冷暖房装置、および放射冷房装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る放射冷暖房装置は、ヒートポンプと、冷媒を流通させるための冷房用放射パネルと、熱媒を流通させるための暖房用放射パネルと、を少なくとも備え、各放射パネルは、冷暖房対象となる室内に臨ませて開口され、該室内の壁面よりも窪ませて区画形成されたパネル収納凹部の内部に収納され、上記冷房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部と、上記暖房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部とは、離間させて配置されていることを特徴とする。【０００８】
上記放射冷暖房装置の構成において、上記冷房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部と、上記暖房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部とは、相対的に上下に配置されていることが好ましい。【０００９】
また、上記冷房用放射パネルの下部には、ドレン排出管が接続されたドレンパンが備えられていることが好ましい。【００１０】
さらに、上記パネル収納凹部には、断熱材および反射材、または断熱性および防水性を有する樹脂層が設けられていることが好ましい。【００１１】
放射冷暖房装置が、遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材を有し、上記冷房用放射パネルおよび上記冷房用放射パネルの表面が、上記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成されてなり、上記冷房用放射パネルの表面が冷却されると、その表面の上記遠赤外線放射物質が上記室内面構成部材の上記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、上記暖房用放射パネルの表面が加熱されると、その加熱面の上記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を上記室内面構成部材の上記遠赤外線放射物質が吸収するように構成されてなることが好ましい。【００１２】
また、本発明に係る放射冷房装置は、ヒートポンプと、冷媒を流通させるための冷房用放射パネルと、を少なくとも備え、上記冷房用放射パネルは、冷房対象となる室内に臨ませて開口され、該室内の壁面よりも窪ませて区画形成されたパネル収納凹部の内部に収納されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る放射冷暖房装置によれば、冷暖房対象となる室内の収容人数や利用面積を拡大することができる。また、本発明に係る放射冷暖房装置および放射冷暖房装置によれば、冷房時における放射パネル近傍の局所的な冷え込みを防止するとともに、結露対策を行うことができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る放射冷暖房装置の放射パネル配置の縦断面模式図である。
【図２】第１の実施形態に係る放射冷暖房装置の縦断面模式図である。
【図３】第２の実施形態に係る放射冷暖房装置における結露防止構造の概略縦断面図である。
【図４】第２の実施形態における結露防止構造の応用例の概略縦断面図である。
【図５】他の実施形態に係る放射冷暖房装置の放射パネル配置の平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、第１および第２の実施形態に係る放射冷暖房装置について説明する。ただし、図面は模式的に図示しており、実際の寸法や比率等とは必ずしも一致しない。また、図面相互間において、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれることがある。
〔第１の実施形態〕
（放射冷暖房装置の構成）
【００１６】
まず、図１および図２を参照して、第１の実施形態に係る放射冷暖房装置の構成について説明する。図１は第１の実施形態に係る放射冷暖房装置の放射パネル配置の縦断面模式図である。図２は第１の実施形態に係る放射冷暖房装置の縦断面模式図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００は、少なくとも、ヒートポンプ１１、冷房用放射パネル２０、および暖房用放射パネル３０を備えている。
【００１８】
ヒートポンプ１１は、屋外機１０に含まれ、通常の空気調和機等と同一の原理により動作する。すなわち、ヒートポンプ１１は、不図示の凝縮器、膨張弁、蒸発器、および圧縮機を備え、可逆的に発熱現象と吸熱現象とを利用して熱のやり取りを行う。屋外機１０は、冷媒が流通される循環配管１３を介して、熱交換器１２と接続されている。冷媒は、特に制限されないが、ハイドロクロロフルオロカーボン（HCFC）（R-22等の代替フロン）およびハイドロフルオロカーボン（HFC）（R-410A等の代替フロン）であるフロン類が好適である。
【００１９】
冷房用放射パネル２０は、冷房時に使用されるフィンを備えた放射パネルである。冷房用放射パネル２０には、循環配管２１を通じて冷水等の冷媒が流通される。他方、暖房用放射パネル３０は、暖房時に使用されるフィンを備えた放射パネルである。暖房用放射パネル３０には、循環配管３１を通じて温水等の熱媒が流通される。
【００２０】
熱交換器１２は、切り替え弁４０を介して、冷房用の循環配管２１と暖房用の循環配管３１とが接続されている。冷房時には切り替え弁４０が冷房用の循環配管２１側へと切り替えられる。熱交換器１２から冷房用の循環配管２１に冷水が供給されると、冷房用放射パネル２０のフィンが冷やされ、このフィンの表面は冷放射を行う冷却面として機能する。他方、暖房時には切り替え弁４０が暖房用の循環配管３１側へと切り替えられる。熱交換器１２から暖房用の循環配管３１に温水が供給されると、暖房用放射パネル３０のフィンが温められ、このフィンの表面は熱放射を行う加熱面として機能する。なお、冷水または温水の温度は、不図示の運転操作部により設定可能となっている。
【００２１】
冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０のフィンは、たとえば、アルミニウム製フィンが好適に用いられる。アルミニウム製フィンは、アルミニウム製の支持板（図示せず）と一体的に形成される。冷房用の循環配管２１と暖房用の循環配管３１は、上記支持板の裏面に設けることが好ましい。フィンは、薄手の板状であり、左右もしくは上下に延在している。フィンは、熱伝導の良好な金属または合金で構成され、アルミニウムの他、たとえば、鉄や銅、それらの合金などで作製することができる。
【００２２】
各放射パネル２０、３０は、パネル収納凹部２、３の内部に収納される。パネル収納凹部２、３は、冷暖房対象となる室内１に臨ませて開口され、該室内１の壁面５よりも窪ませて区画形成されている。冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２と、暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３とは、離間させて配置されている。パネル収納凹部２、３は、各放射パネル２０、３０が壁面５から突き出すことなく、各放射パネル２０、３０を収容しうるに足りる奥行きがあればよい。
【００２３】
冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２と、暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３とは、相対的に上下に配置されている。本実施形態において、冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２は、天井部６の近傍に配設されている。冷房用放射パネル２０を天井部６の近傍に配置しているのは、冷気は下方へと対流するからである。他方、暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３は、床部７の近傍に配設されている。暖房用放射パネル３０を床部７の近傍に配置しているのは、暖気は上方へと対流するからである。
【００２４】
冷房用放射パネル２０の下部には、冷房用放射パネル２０の表面に結露した水分を受けるためのドレンパン５０が備えられている。ドレンパン５０は、冷房用放射パネル２０の延在方向に沿って樋状に延出されている。ドレンパン５０には、このドレンパン５０で受けた結露水を排出するためのドレン排出管５１が接続されている。ドレン排出管５１の延出端部は、逆止弁５２を介して冷水が流通する循環配管２１に接続されている。ドレンパン５０は、ドレン排出管５１から着脱可能な状態で取り付けても構わない。
【００２５】
本発明の床冷暖房以外の放射冷暖房装置の好適な態様においては、遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材を有し、冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面が、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成されてなる。冷房用放射パネル２０の表面が冷却されると、その表面の遠赤外線放射物質が室内面構成部材の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、暖房用放射パネル３０の表面が加熱されると、その加熱面の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を室内面構成部材の上記遠赤外線放射物質が吸収する。
【００２６】
室内面構成部材は、遠赤外線放射物質で構成されるか、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は遠赤外線放射物質からなる皮膜を有する。冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面も、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質で構成されるか、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は遠赤外線放射物質からなる皮膜で構成される。
【００２７】
本発明において、室内面構成部材とは、環境調整の対象となる密閉空間に露出した面を構成している部材を指す。密閉空間は、その内部と外部との連絡を可能にするドアや窓などのような開閉手段を備えることができる。密閉空間は、特に制限されないが、通常は人間が生活・活動する建物の部屋や廊下などである。室内面構成部材の少なくとも一部は、本発明における室内環境の調整に必要な遠赤外線を放射・吸収する遠赤外線放射物質で構成されるか、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は遠赤外線放射物質からなる皮膜を有する。遠赤外線の放射および吸収を効率よく行うため、室内面構成部材に混入される遠赤外線放射物質は、室内空間に露出していることが好ましい。とはいえ、室内面構成部材中の遠赤外線放射物質は、室内空間に直接露出されずに、遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射・吸収を有意に妨げない程度の保護層（例えば、１ｍｍ程度以下の厚さの塗装膜、ニス層、壁紙等）などで覆われていてもよい。
【００２８】
遠赤外線放射物質は遠赤外線を放射・吸収する物質をいうが、本発明で用いる遠赤外線放射物質は、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上の遠赤外線放射物質である。
【００２９】
このような遠赤外線放射物質は、通常、いわゆる無機材料であり、天然及び人工の鉱物、金属及び半金属の酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、水酸化物等、炭酸塩などの塩やそれらの複合物（複塩）、炭などのほか、貝殻などの天然素材なども含まれる。また、本発明の遠赤外線放射物質の殆どは広義のセラミックス材料（金属以外の無機材料をいう。）であるが、有機物や有機物由来の物質であっても上記放射率の条件を満たすならば用いることができる。
【００３０】
本発明において、遠赤外線放射物質を含む部材中における遠赤外線放射物質の形態は、遠赤外線放射物質を含む部材が遠赤外線を放射・吸収できれば格別に制約はなく、代表的には、遠赤外線放射物質からなる一体物（石材）、遠赤外線放射物質の粒子、粉末、骨材等（これらを粒子ともいう。）を含む部材、遠赤外線放射物質の皮膜を有する部材などの形態であることができる。本発明において、遠赤外線放射物質からなる石材とは、天然又は人工の無機材料からなる固体一体物のことであって、通常はパネルまたはタイル状の建材等として用いられる。天然の石材の例としては、花崗岩、玄武岩、などを挙げることができる。人工的に製造した石材でもよいことはいうまでもない。人造パネル等の建材やその他の一体物部材は、石材と考えることができる。
【００３１】
本発明において、遠赤外線放射物質を混入した材料とは、構成成分の一部として遠赤外線放射物質を含む材料をいう。この場合の遠赤外線放射物質は、典型的には天然又は人工の無機材料の粒子として、室内面構成部材の製造材料や製造材料中に混入される。
【００３２】
本発明において、遠赤外線放射物質からなる皮膜とは、室内面構成部材や冷却及び／又は加熱源の表面に形成した遠赤外線放射物質の皮膜をいう。この皮膜は、適当な皮膜形成技術、例えば熔射、蒸着などのＰＶＤ技術、あるいはＣＶＤ技術により、遠赤外線放射物質を対象表面にコーティングして形成することができる。
【００３３】
本発明においては、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と、冷暖放射パネル表面の遠赤外線放射物質とは、同一である。本発明における放射冷暖房装置は、同一分子種間における熱放射を介した熱移動が、同一分子種間でない場合に比較して高い効率で行われる現象を利用して、室内面構成部材と冷暖放射パネル表面との間で熱放射を介し熱移動を高い効率で行わせることにより、室内環境の調整を実現するものである。よって、本発明の放射冷暖房装置が所期の機能を発揮するためには、それらの間で熱放射を介した熱移動が行われる室内面構成部材と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面とに、同一分子種の物質が存在する必要がある。本発明では、同一分子種で構成されている、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と冷却及び／又は加熱源の遠赤外線放射物質のことを、同一物質であると称する。ここで同一分子種とは、遠赤外線を放射・吸収する性質を示し、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上である一方の物質（例えば、室内面構成部材において使用する遠赤外線放射物質）と、遠赤外線を放射・吸収する性質を示し、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上であるもう一方の物質（冷暖放射パネル表面で使用する遠赤外線放射物質）とが、分子レベルで同一であることをいう。ここでの分子とは、化学結合により結合された原子の集団を意味する。したがって、ここでいう分子には、例えば天然石材を構成する鉱物の結晶なども含まれる。類似元素が置換あるいは固溶した同一鉱物は同一分子種の物質とみなされている。天然の鉱物の場合、複数の化合物で構成されるのが普通であり、しかも巨視的レベルでは鉱物中の部位によりそれらの化合物の結晶構造に違いが見られることもある。とは言え、この場合は、同じ原産地から切り出した鉱物は、実質的に同じ分子種の物質の実質的に同じ組成の集合体であり、全体として同一分子種の物質と同様に考えてよい。
【００３４】
室内面構成部材、あるいは冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面において、上述の遠赤外線放射物質として無機材料粒子を使用する場合、そこには、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子以外の物質が共存するのが普通である。例えば、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子を含む漆喰により室内面構成部材を形成した場合や、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子を含む塗料を冷暖放射パネル表面に塗布した場合、上述の遠赤外線放射物質としての無機材料粒子は、漆喰中の骨材あるいは塗料中のバインダー成分などと共存する。このような場合、上述の「遠赤外線放射物質」としての無機材料粒子以外の物質も、遠赤外線を多かれ少なかれ放射・吸収する性質を持つ。しかし、本発明では、同一分子種間における熱放射を介した熱移動が同一分子種間でない場合に比較して顕著に高い効率で行われる現象を利用しているので、室内面構成部材と冷暖放射パネル表面の両者に共通に存在しない物質が本発明において果たす役割は、きわめて少ないか、または無視できる程度である。したがって、本発明において遠赤外線放射物質に言及する場合、それは室内面構成部材と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面の両者に共通に存在する、遠赤外線放射率０．６以上、好ましくは０．８以上の同一の物質（電磁波を介した同一分子間における分子振動の共鳴現象を引き起こす物質）を指す。
【００３５】
室内面構成部材と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面とで遠赤外線放射物質としてともに無機材料粒子を使用する場合には、双方の粒子の粒径や形状は同一でも異なっていてもよい。室内面構成部材と冷暖放射パネル表面の双方に含まれる無機材料粒子の配合量も、同じである必要はない。また、例えば、室内面構成部材が壁面と天井面を形成していて、遠赤外線放射物質として無機材料粒子を使用する場合、壁面と天井面の遠赤外線放射物質の粒子の粒径や形状は、同一でも異なっていてもよい。この場合、無機材料粒子は、室内面構成部材（たとえば、壁面及び天井面を形成する建材）中に、本発明による同一分子種間での熱放射を介した所期の熱移動を可能にする含有量で配合される。このとき、壁面を形成する建材と天井面を形成する建材とで、無機材料粒子の配合量は同一でも異なっていてもよい。これらは、２以上の壁面のそれぞれにおける遠赤外線放射物質の無機材料粒子についてもいえる。
【００３６】
室内面構成部材と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面において、遠赤外線放射物質は複数種を用いてもよい。遠赤外線放射物質が石材の場合は、室内面構成部材あるいは冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面のために、２種以上の石材を組み合わせて用いることができる。遠赤外線放射物質が無機材料粒子の場合は、２種以上の無機材料粒子の混合物を用いることができる。どちらの場合も、室内面構成部材における無機材料粒子の組み合わせと冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面における無機材料粒子の組み合わせが同じであれば（同じ組み合わせが含まれていれば）、それらは同一物質であると見なされる。
【００３７】
室内面構成部材と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面に含まれる遠赤外線放射物質としての無機材料粒子は、同一分子種間での熱放射を介した所期の熱移動を可能にする量でそれらに存在する。通常、室内面構成部材と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面は、異なる業者により、建設現場以外で製作して建設現場に搬入されるか又は建設現場において施工されることが多いと考えられる。従って、室内面構成部材と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面には、遠赤外線放射物質としての共通の無機材料粒子が、それぞれの製造業者又は施工業者により混入されることが多いと考えられる。このような場合、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子の含有量は、それぞれの業者により室内面構成部材と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面の各製造材料に含められる共通の無機材料粒子の量をいう。室内面構成部材中及び冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面形成材料中の無機材料粒子含有量は、本発明による熱放射を介した熱移動を実効あるものにする量として決定することができる。その量は、所期の冷房及び／又は加熱のために必要とされる熱移動量、熱放射を介した熱移動に利用可能な室内面構成部材と冷却及び／又は加熱面の面積、使用する遠赤外線放射物質の熱放射特性などに依存する。下記で説明する計測実験では、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子は、室内面構成部材材料中、あるいは冷暖放射パネル表面を形成している材料中に、１重量％以上存在する場合に有効な効果が認められ、３重量％以上存在する場合により好ましい効果が得られた。一方、遠赤外線放射物質として無機材料粒子を用いる場合、その含有量の上限は、室内面構成部材と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面を形成する材料中に実際上含ませることができる無機材料粒子の最大量によって決まり、特に制約はない（理論的には、例えば９０重量％でもよい）。
【００３８】
本発明では、遠赤外線放射物質の無機材料粒子として、複数種の物質を使用（上述の「分子レベルで同一」である物質を複数種使用）してもよい。この場合には、室内面構成部材と冷暖放射パネル表面とで同じ無機材料粒子の混合物を用いることができる。この場合の室内面構成部材材料と冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０の表面を形成している材料における無機材料粒子の含有量は、混合物中の複数種の同じ物質の合計量でもって表される。
【００３９】
遠赤外線の放射および吸収を効率よく行うためには、遠赤外線放射物質は極力、環境調整する室内空間に露出していることが好ましい。とは言え、遠赤外線放射物質が室内空間に直接露出していなくても、１ｍｍ程度以下の保護層（例えば塗装の層、ニスの層、壁紙等）で覆われているのであれば、大きな問題はない。
【００４０】
本発明で使用する遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率は、０．６以上であり、好ましくは０．８以上、より好ましくは０．９以上である。遠赤外線は、波長が３μｍ〜１０００μｍの電磁波のことをいう。材料の放射率は、同一条件における理想的な黒体の遠赤外線の放射エネルギーをＷ0とし、当該材料の遠赤外線の放射エネルギーをＷとした場合に、Ｗ／Ｗ0によって定義される。放射率の値は、本発明のシステムの実際の使用温度に近い室温（例えば２５℃）におけるものが好ましく、例えば、人体に対する熱的な作用の大きい１０μｍ付近における値を採用する。
【００４１】
本発明の一態様において、冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０のフィンの表面は、遠赤外線放射物質の粉砕物とバインダーとを混合し、それを層状に塗り、乾燥させることでコーティングされている。たとえば、フィンの表面には、遠赤外線の放射率が０．９を超える数値を示す花崗岩を粉砕した粉砕物（石粉）を混ぜた白い塗料により構成された厚さ約２００μｍのコーティング層が形成される。コーティング層中の石粉の粒径は、５０μｍ以下である。この石粉のコーティング層における含有率は、塗料の硬化状態（乾燥状態）で２０重量％とされている。
（放射冷暖房装置の作用）
【００４２】
次に、図１および図２を参照して、第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００の作用について説明する。
【００４３】
図１および図２に示すように、第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００は、切り替え弁４０を切り替えることにより、冷房運転と暖房運転を行う。冷房用の循環配管２１を流通する冷水の温度、または暖房用の循環配管３１を流通する温水の温度は、不図示の運転操作部により設定可能となっている。
【００４４】
第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００は、遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材を有する。また、冷房用放射パネル２０および冷房用放射パネル３０の表面が、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成されている。
【００４５】
冷房時には、切り替え弁４０が冷房用の循環配管２１側へと切り替えられる。熱交換器１２から冷房用の循環配管２１に冷水が供給されると、冷房用放射パネル２０のフィンが冷やされ、このフィンの表面は冷放射を行う冷却面として機能する。冷房用放射パネル２０の表面が冷却されると、その表面の遠赤外線放射物質が室内面構成部材の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収する。
【００４６】
冷房用放射パネル２０は、天井部６の近傍に配設されたパネル収納部２内に収納されている。冷房用放射パネル２０が天井部６に近く、冷房用放射パネル２０の表面が、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成されているので、一般的な空気調和機のように送風することなく、天井部６の輻射熱を冷房用放射パネル２０が吸収する。天井部６の温度が下がり、壁面５の温度との温度差が生じると、当該壁面５の輻射熱が天井側へと移動する。さらに、壁面５から天井側へと移動した輻射熱は、天井部６の近傍の冷房用放射パネル２０に吸収されることになる。
【００４７】
他方、暖房時には切り替え弁４０が暖房用の循環配管３１側へと切り替えられる。熱交換器１２から暖房用の循環配管３１に温水が供給されると、暖房用放射パネル３０のフィンが温められ、このフィンの表面は熱放射を行う加熱面として機能する。暖房用放射パネル３０の表面が加熱されると、その加熱面の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が吸収する。
【００４８】
以上説明したように、第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００は、冷房用放射パネル２０を天井部６の近傍に配設したパネル収納部２に収納するとともに、暖房用放射パネル３０を床部７の近傍に配設したパネル収納部３に収納している。したがって、本発明に係る放射冷暖房装置１００によれば、冷房用放射パネル２０および暖房用放射パネル３０が室内空間を占有しないので、冷暖房対象となる室内の収容人数や利用面積を拡大することができる。
【００４９】
また、第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００は、冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２と、暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３とは、離間させて配置されている。さらに、冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２と、暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３とは、相対的に上下に配置されている。具体的には、冷房用放射パネル２０は天井部６の近傍に配設され、暖房用放射パネル３０は床部７の近傍に配設されている。したがって、第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００によれば、冷房用放射パネル２０が天井部６の近傍に配設されているので、冷房時における放射パネル近傍の局所的な冷え込みを防止することができる。
【００５０】
さらに、第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００は、冷房用放射パネル２０の下部にドレン排出管５１が接続されたドレンパン５０が備えられている。したがって、第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００によれば、冷房用放射パネル２０に結露が生じた場合であっても、ドレンパン５０で結露水を受けて、ドレン排出管５１から排出することができる。特に、本実施形態では、このドレン排出管５１の延出端部を冷房用放射パネル２０に冷却水を流通させるための循環配管３１に接続しているので、冷房用放射パネル２０の結露水を冷却水として用いることができる。
〔第２の実施形態〕
【００５１】
次に、図３および図４を参照して、第２の実施形態に係る放射冷暖房装置の構成について説明する。図３は第２の実施形態に係る放射冷暖房装置における結露防止構造の概略縦断面図である。なお、同一の構成要素については、同一の符号を付して説明する。
【００５２】
第２の実施形態に係る放射冷暖房装置２００は、第１の実施形態と同様の構成で、ヒートポンプ１１、冷房用放射パネル２０、および暖房用放射パネル３０を備えている。第２の実施形態に係る放射冷暖房装置２００は、図３に示すように、冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２に断熱材６１および反射材６２が設けられている点が第１の実施形態と異なる。
【００５３】
冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２には、断熱材６１を介して、反射材６２が設けられている。すなわち、反射材６２は、断熱材６１の室内側の表面に配設されている。断熱材６１は、いかなる種類の断熱材も使用することができ、たとえば、グラスウール、セルローズファイバー、インシュレーションボード、羊毛断熱材、およびロックウールなどの繊維系断熱材や、 発泡スチロール、ビーズ法ポリエチレンフォーム、およびフェノールフォームなどのプラスチック系断熱材が挙げられる。反射材６２は、アルミニウム箔などの鏡面を有する反射体を用いることが好ましい。さらに、反射材６２の表面には、前述した室内面構成部材の遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料を塗布することが好ましい。なお、第２の実施形態では、冷房用放射パネル２０のフィンは、室内側のパネル前面のみに配設されている。
【００５４】
以上説明したように、第２の実施形態に係る放射冷暖房装置２００によれば、基本的に第１の実施形態に係る放射冷暖房装置１００と同様の作用効果を奏する。特に、本実施形態に係る放射冷暖房装置２００は、冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２には、断熱材６１を介して、反射材６２が設けられている。したがって、第２の実施形態に係る放射冷暖房装置２００によれば、遠赤外線を反射させて、積極的に結露対策を行うことができる。さらに、反射材６２の表面に遠赤外線放射物質を含む材料を塗布することにより、パネル収納凹部２の壁面に準放射パネルの機能を持たせることができる。
【００５５】
また、図４は第２の実施形態における結露防止構造の応用例の概略縦断面図である。図４に示す結露防止構造の応用例では、冷房用放射パネル２０の背面側（室内１と反対側）に、断熱性および防水性を有する樹脂層６３が配設されている。樹脂層６３の肉厚は、下方から上方へ向けて順次増加しており、樹脂層６３は斜め下方へ臨んで傾斜している。樹脂層６３は冷房用放射パネル２０と接近しており、アルミニウム製の冷房用放射パネル２０が反射材の役目を果たすので、樹脂層６３の表面に反射材を設ける必要はない。この応用例では、冷房用放射パネル２０のフィンは水平に延出されている。すなわち、この応用例の結露防止構造は、暖気Ｈの対流方向を考慮した構造に構成されている。樹脂層６３は断熱効果を有し、冷房用放射パネル２０から壁材への水分移動を防止する。また、冷房用放射パネル２０と樹脂層６３との間に一定の隙間を設けることにより、結露により発生した水分をドレンパンに導くことができる。
〔他の実施形態〕
【００５６】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。
【００５７】
たとえば、第１および第２の実施形態では、ヒートポンプ１０の他、冷房用放射パネル２０と暖房用放射パネル３０との双方を備えているが、これらの態様に限定されず、冷房用放射パネルまたは暖房用放射パネルの一方のみを配設しても構わない。この態様の場合においても、冷房用放射パネルまたは暖房用放射パネルは、冷房対象または暖房対象となる室内に臨ませて開口され、該室内の壁面よりも窪ませて区画形成されたパネル収納凹部の内部に収納されていることが好ましい。また、冷房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部は、天井部の近傍に配設されることが好ましい。他方、暖房用放射パネルを収納するためのパネル収納凹部は、床部の近傍に配設されることが好ましい。
【００５８】
また、第２の実施形態では、冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２のみに断熱材６１および反射材６２を設けているが、これと同様の構成で、暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３にも同様の構成で断熱材６１および反射材６２を設けてもよい。暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３にも断熱材６１および反射材６２を設けることにより、暖房時の輻射効率を高めることができる。
【００５９】
さらに、第１および第２の実施形態では、冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部２と、暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３とは、相対的に上下に配置されているが、これらの態様に限定されず、図５に示す平面模式図のように、冷房用放射パネル３２０を収納するためのパネル収納凹部３０２と、暖房用放射パネル３３０を収納するためのパネル収納凹部３とを平面的に離間させて配置してもよい。また、図５では、冷房用放射パネル２０を収納するためのパネル収納凹部３０２と、暖房用放射パネル３０を収納するためのパネル収納凹部３０３とを相対向する壁面に配設しているが、これらのパネル収納凹部３０２，３０３は同じ側の壁面に配設してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の放射冷暖房装置によれば、冷房用放射パネルおよび暖房用放射パネルがそれぞれパネル収納部に収納される構造を有しているので、特に新築家屋への適用が好ましい。
【符号の説明】
【００６１】
１    室内、
５    壁面、
２、３    パネル収納凹部、
１１    ヒートポンプ、
２０    冷房用放射パネル、
３０    暖房用放射パネル、
５０    ドレンパン、
５１    ドレン排出管、
６１    断熱材、
６２    反射材、
１００、２００    放射冷暖房装置。
【図１】
2017122644.tif 000003
【図２】
2017122644.tif 000004
【図３】
2017122644.tif 000005
【図４】
2017122644.tif 000006
【図５】
2017122644.tif 000007
【国際調査報告】
2017122644.tif 000008
2017122644.tif 000009
2017122644.tif 000010
2017122644.tif 000011