(57)【要約】【課題】壁面の表面温度を結露が発生するほど低下させることはなく、設置上の制限を受けることのない縦型放射パネル及びこの縦型放射パネルを用いた放射空調システムを提供する。【解決手段】熱媒体が流れる熱媒体流路（熱媒体流通管２）と、熱媒体流路を流れる熱媒体から受熱してその熱を放射する放射板３とを備え、被空調室Ｒ内の壁面Ｍに立設されて、熱放射により被空調室Ｒ内の冷暖房を行う縦型放射パネル１であって、放射板３は、その両側表面のうち室内側に望む表面３ａが全面に亘って放射率の高い塗装材料によって塗装され、壁面側に臨む表面３ｂは塗装されずに金属材料が露出しているか、又は放射率の低い塗装材料によって塗装されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる熱媒体流路と、熱媒体流路を流れる熱媒体から受熱してその熱を放射する放射板とを備え、被空調室内の壁面に立設されて、熱放射により被空調室内の冷暖房を行う縦型放射パネルであって、
前記放射板は、その両側表面のうち室内側に望む表面が全面に亘って放射率の高い塗装材料によって塗装され、壁面側に臨む表面は塗装されずに金属材料が露出しているか、又は放射率の低い塗装材料によって塗装されていることを特徴とする縦型放射パネル。
【請求項２】
請求項１記載の縦型放射パネルが、被空調室の壁面に空気層を介して配設され、縦型放射パネルの放射板の下部には、放射板表面に生じた結露を受けるためのドレンパンが配設され、
前記被空調室を冷房する際には、熱媒体流路に放射板の室内側に望む表面周囲に結露を生じさせる低温の冷水を流し、被空調室を暖房する際には、熱媒体流路に温水を流すように構成されたことを特徴とする放射空調システム。
【請求項３】
前記放射板の下部がドレンパンを兼用する形に形成されている請求項２記載の放射空調システム。
【請求項４】
前記縦型放射パネルは、外気との出入口のある被空調室で且つ人の多く居る壁面に設置されることを特徴とする請求項２又は３記載の放射空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院、高齢者施設、図書館等の各種建物内の被空調室の壁面に配設される縦型放射パネル、及びこの縦型放射パネルに冷水または温水を流して冷暖房を行うように構成された放射空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギーと快適性とを両立する空調方式として、現在、放射空調が注目されている。放射空調は、熱媒体流路を放射板に敷設した放射パネルを天井面や壁面に配設し、熱媒体流路に冷水又は温水を流して放射板の温度を上昇又は下降させ、放射板からの放射熱により空調を行うシステムである（例えば特許文献１等参照）。
【０００３】
このような放射空調システムにおいて使用される放射パネルの放射板は、例えばアルミニウム等の金属材料から成る基板の両側表面を放射率の高い塗装材料で全面塗装されているのが、一般的である。これは、放射板の両側表面を放射面として放射熱の向上を図ることと、塗装することにより放射板の表面の外観を見栄えの良いものとするためである。
ところで、この放射空調の冷房時におけるシステムとしては、以下の２種類のシステムが知られている（例えば特許文献２等参照）。
【０００４】
第１のシステムは、熱媒体流路に約２０℃に冷却された高温の冷水を流し、放射板の表面温度を低下させ、放射熱によって室内の冷却を行うものである。この方式では、放射板の表面温度は、夏季の室内露点温度よりも高い温度であるため、放射板に結露は生じない。
第２のシステムは、熱媒体流路に約７℃に冷却された低温の冷水を流し、放射板の表面温度を低下させ、放射板の周囲の空気が熱交換されて冷却空気となり、この冷却空気と放射板から離れた室内の空気の温度差によって対流を生じさせ、この対流冷却と放射板表面の放射熱とにより、室内の冷却を行うものである。この第２のシステムでは、放射板の表面温度が夏季の室内露点温度よりも低い温度となるので、冷却空気中に含まれる水蒸気が凝縮され結露となる。しかも、放射板の表面の空気は対流により流動するので、室内の空気は徐々に凝縮される。即ち、このシステムでは、冷却を行うときに、除湿も併せて行うことができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９５３３号公報
【特許文献２】特開平４−２９２７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、放射パネルを壁面に配設して、第２の空調システムを用いた場合、換言すれば、縦型放射パネルに約７℃に冷却された低温の冷水を流した場合、上記のように放射板の両側表面が放射率の高い塗装材料で全面塗装されているので、壁面側にも放射することで壁面の表面温度が下がり、壁面表面に結露が生じ、常に水に濡れている状態となる。そのため、カビが発生する等の問題が生じる。そこで、かかる問題を解消するため、壁面に結露が生じない程度の距離を保持するように、縦型放射パネルを壁面から離したり、又は縦型放射パネルの壁面側表面に断熱材を貼る等の設置上の制限があった。
【０００７】
本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、壁面の表面温度を結露が発生するほど低下させることはなく、設置上の制限を受けることのない縦型放射パネル及びこの縦型放射パネルを用いた放射空調システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、熱媒体が流れる熱媒体流路と、熱媒体流路を流れる熱媒体から受熱してその熱を放射する放射板とを備え、被空調室内の壁面に立設されて、熱放射により被空調室内の冷暖房を行う縦型放射パネルであって、前記放射板は、その両側表面のうち室内側に望む表面が全面に亘って放射率の高い塗装材料によって塗装され、壁面側に臨む表面は塗装されずに金属材料が露出しているか、又は放射率の低い塗装材料によって塗装されていることを特徴とする。
【０００９】
上記の如く、放射板の壁面側に臨む表面が塗装されずに金属材料が露出しているか、又は放射率の低い塗装材料によって塗装されているので、冷房時において、壁面の表面温度の低下が抑制され、結露の発生を防止できる。この結果、従来例のように放射板を壁面から大きく離したり、放射板に断熱材を貼る等の設置上の制限を受けることがなく、設置上の自由度が大きくなる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の縦型放射パネルが、被空調室の壁面に空気層を介して配設され、縦型放射パネルの放射板の下部には、放射板表面に生じた結露を受けるためのドレンパンが配設され、前記被空調室を冷房する際には、熱媒体流路に放射板の室内側に望む表面周囲に結露を生じさせる低温の冷水を流し、被空調室を暖房する際には、熱媒体流路に温水を流すように構成されたことを特徴とする。
【００１１】
上記の如く、熱媒体流路に低温の冷水を流すことにより、放射板の表面周囲の空気中に含まれる水蒸気は凝縮されて結露を生じ除湿される。従って、除湿器を別途設ける必要がない。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の放射空調システムであって、前記放射板の下部がドレンパンを兼用する形に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、ドレンパンを別途設ける必要がない。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の放射空調システムであって、前記縦型放射パネルは、外気との出入口のある被空調室で且つ人の多く居る壁面に設置されることを特徴とする。
【００１５】
縦型放射パネルは、外気との出入口のある被空調室に設置するのが好ましい。外気との出入口のある被空調室は、除湿がききにくいので、除湿機能の付いた放射パネルを必要とするからである。また、縦型放射パネルは、人の多く居る壁面に設置するのが好ましい。人に対する空調だからである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、冷房時において、壁面の表面温度の低下が抑制され、結露の発生を防止できる。この結果、従来例のように放射板を壁面から大きく離したり、放射板に断熱材を貼る等の設置上の制限を受けることがなく、設置上の自由度が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１は実施の形態１に係る縦型放射パネルの斜視図、図２は実施の形態１に係る縦型放射パネルが被空調室内の壁面に配設された状態を示す図、図３は図２の一部断面図、図４は放射空調システムの系統図である。縦型放射パネル１は、図１に示すように、熱媒体としての冷水（又は温水）が流れる熱媒体流路を構成する熱媒体流通管２と、熱媒体流通管２を流れる冷水（又は温水）から受熱してその熱を放射する放射板３とを備えている。熱媒体流通管２は、放射板３の表面に添って適宜曲げられた状態で取り付けられている。熱媒流通管２は、典型的には、アルミニウム管、銅管、樹脂管等が用いられる。
【００１９】
放射板３は、長尺に延びる方形の薄板状に成形されたものとなっている。この放射板３は、図２及び図３に示すように、その両側表面のうち被空調室Ｒの室内側に望む表面３ａが全面に亘って放射率の高い塗装材料によって塗装され、壁面Ｍ側に臨む表面３ｂ（以下、裏面とも称する）は塗装されずに金属材料が露出している。具体的には、図３に示すように、放射板３は、アルミニウムから成る基板４と、該基板４の一方側表面に全面に亘って放射率の高い塗装材料から成る被覆層５とを備えると共に、基板４の他方側表面は被覆層がなく基板４が露出して構成されている。放射率の高い塗装材料としては、例えば銀ペイント等の放射率が０．９０以上のものが好ましい。一方、アルミニウムの粗面は、放射率が０．０５５であり、極めて放射率が低い。
【００２０】
放射板３を上記構成することにより、放射板３の表面３ａは、放射面とし機能すると共に美観の向上した面とし、一方、放射板３の裏面３ｂは、放射機能を極端に低くした面とすることができる。なお、このような構成の放射板３を作製するには、アルミニウムから成る基板４の一方側表面をマスクした状態で静電粉体塗装法により表面処理を行えばよい。
【００２１】
なお、基板４は、典型的にはアルミニウムが用いられるが、ステンレスその他の熱伝導率の高い材料を用いてもよい。また、放射板３の裏面３ｂが塗装されないのは、裏面３ｂを放射機能が極端に低くした面とすることにあり、そのため、壁面側に臨む表面３ｂを、全面に亘って放射率の低い塗装材料によって塗装するようにしてもよい。放射率の低い塗装材料としては、例えば、アルミペイント（放射率０．３）等が挙げられる。
【００２２】
上記構成の縦型放射パネル１は、１又は複数個積み上げられて被空調室Ｒの壁面Ｍに立設されている。放射板３は壁面Ｍと所定間隔Ｌを開けて設けられている。所定間隔Ｌは、例えば、２０〜３０ｍｍ程度である。これにより、壁面Ｍと放射板３の裏面３ｂとの間には、熱伝導の悪い空気層１１が介在された構成となっている。また、縦型放射パネル１の下部には、排水管に連結されたドレンパン１０が設けられている。
【００２３】
縦型放射パネル１の熱媒流通管２には、図４に示すように、冷房時に約７℃（夏季の室内露点温度よりも低い温度）の低温冷水を供給する熱源機３０が接続されており、ポンプ３１によって低温冷水が循環されるように構成されている。熱源機３０はヒートホンプチラーや冷温水発生機等が用いられる。なお、本実施の形態における放射空調システムでは、除湿器を設けられていない。これは、後述するように、縦型放射パネル１に７℃の低温冷水を供給することにより、放射板３の表面３ａに結露を生じさせるので室内の除湿が行われるからである。
【００２４】
以上のように構成された本発明の放射空調システムの冷房時の作用は次の通りである。即ち、熱源機３０で約７℃に冷却された低温冷水が、ポンプ３１によって縦型放射パネル１の熱媒体流通管２に送られる。これにより、放射板３が冷却される。この時、放射板３の表面３ａは放射率が高い放射面とされているので、熱放射により室内が冷房される。この時、放射板３の表面３ａ周囲の空気中に含まれる水蒸気は凝縮されて結露を生じ除湿される。この時の結露は、放射板３の表面３ａに沿ってドレンパン１０に落下する。
【００２５】
一方、低温冷水が縦型放射パネル１の熱媒体流通管２に送られると、放射板３が冷却される。しかしながら、放射板３の裏面３ｂは金属面のままで放射率が低く、そのため、熱放射により壁面Ｍの表面温度は殆ど低下しない。加えて、裏面３ｂと壁面Ｍとの間には、空気層１１が介在されているので、裏面３ｂからの熱伝導は極めて悪く、かかる理由からも壁面Ｍの表面温度は殆ど低下しない。更に、裏面３ｂと壁面Ｍとの間で、冷却された空気は対流により下方に移動するので、かかる理由からも壁面Ｍの表面温度は殆ど低下しない。
【００２６】
要約すれば、裏面３ｂが金属面のままであること、及び裏面３ｂと壁面Ｍとの間に空気層１１が介在されていることにより、熱移動の３要素である、対流、熱伝導、熱放射のいずれの観点からも、放射板３の裏面３ｂから壁面Ｍへの熱移動を阻害するように作用する。この結果、壁面Ｍの表面温度を結露が生じるほど低下するのを防止でき、カビの発生等の問題を解決することができる。従って、従来例のように裏面３ｂを壁面から大きく離したり、裏面３ｂに断熱材を貼る等の設置上の制限を受けることがなく、設置上の自由度が大きくなる。
【００２７】
（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、ドレンパン１０を別途設けたが、図５に示すように、最下位置に配置される縦型放射パネル１については、放射板３の下部を上方に開口したＵ字状に成形し、このＵ字状部分５０で結露を回収するようにしてドレンパンを兼ねる構成としてもよい。
【００２８】
（２）縦型放射パネル１の設置場所は、特に限定されないが、外気との出入口のある被空調室Ｒに適している。外気との出入口のある被空調室Ｒは、除湿がききにくいので、除湿機能の付いた放射パネルを必要とするからである。また、人の多く居る壁面に設置するのが好ましい。人に対する空調だからである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、病院、高齢者施設、図書館等の各種建物内における空間内の調温および調湿を行うための空気調和システムに広汎に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態に係る縦型放射パネルの斜視図。
【図２】実施の形態に係る縦型放射パネルが被空調室内の壁面に配設された状態を示す図。
【図３】図２の一部断面図。
【図４】実施の形態に係る縦型放射パネルを用いた放射空調システムの系統図。
【図５】縦型放射パネルの他の例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３１】
１：縦型放射パネル                  ２：熱媒体流通管
３：放射板                        ３ａ：室内側に臨む表面
３ｂ：壁面側に臨む表面（裏面）    １０：ドレンパン
１１：空気層                      ５０：Ｕ字状部分
Ｒ：被空調室                        Ｍ：壁面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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