(57)【要約】【課題】天井接続配管の継手の緩み、腐食による貫通部が生じた場合に、天井接続配管部の保有水分が全て真空容器に戻されて、室内に熱媒体が漏洩することを完全に防止できるようにした空調システムを提供する。【解決手段】放射空調システム１は、天井放射パネル２と、天井放射パネル２に冷水を供給する水冷媒冷凍機３とを有する。天井放射パネル２は、冷水が流れる熱媒体流通管４と放射板５を備える。冷凍機３は、蒸発器１０、凝縮器１１、及び圧縮機１２を含み、真空ポンプ１６によりシステム全体が真空状態となっている。蒸発器１０及び凝縮器１１は、天井部接続配管部Ａが保有しうる冷水の保有水分量を収納可能な大きさに設定され、保有水分量が蒸発器１０及び凝縮器１１内に収納保持された場合に、蒸発器１０及び凝縮器１１の各水面が天井放射パネル２と同等若しくはそれより低い高さ位置となるように蒸発器１０及び凝縮器１１が配設されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷水又は温水が流れる熱媒体流路を有する冷暖房負荷を、被空調室に配設し、被空調室を冷房する際に前記熱媒体流路に冷水を流し、前記被空調室を暖房する際に前記熱媒体流路に温水を流すように構成された空調システムにおいて、
冷水又は温水を貯留する真空容器と、
前記熱媒体流路を構成する熱媒体流通管に接続され、熱媒体を循環させる循環流路を構成する循環流通配管と、
前記真空容器に貯留される冷水又は温水を、前記循環流通配管を介して冷暖房負荷に流送する循環ポンプと、
前記熱媒体流路及び前記真空容器を含む空調システムの系全体を負圧に維持する真空ホンプと、
冷房時には冷暖房負荷の通過により昇温された冷水から熱を回収して所定温度の冷水に調製し、暖房時には冷暖房負荷の通過により降温された温水に熱を付与して所定温度の温水に調製する熱源手段と、
を備え、
前記真空容器は、冷暖房負荷が有する熱媒体流通管の保有水分量を収納可能な大きさに設定されており、
前記保有水分量が真空容器内に収納保持された場合に、真空容器の水面が冷暖房負荷と同等若しくはそれより低い高さ位置となるように真空容器が配設されていることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
前記冷暖房負荷は、被空調室の天井面に配設されることを特徴とする請求項１記載の空調システム。
【請求項３】
前記被空調室の天井面には、熱媒体流通管に加えて循環流通配管の一部が存在する場合には、前記真空容器の大きさは、これら熱媒体流通管及び循環流通配管の前記一部配管部分が保有しうる保有水分量を収納可能な大きさに設定されていることを特徴とする請求項２記載の空調システム。
【請求項４】
前記真空容器は、連通管を介して互いに連通された第１の真空容器と第２の真空容器とで構成され、
前記熱源手段は、これら第１の真空容器と第２の真空容器とを含むと共に、第１の真空容器と第２の真空容器とを接続する配管ラインの間に介在される圧縮機を備え、第１の真空容器は冷房時には蒸発器として機能し暖房時には凝縮器として機能し、第２の真空容器は冷房時に凝縮器として機能し暖房時には蒸発器として機能するように構成された蒸気圧縮冷凍機を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空調システム。
【請求項５】
前記熱源手段は、前記循環流路に配置された熱交換器と、該熱交換器を介して熱媒体との間で熱交換を行う冷却水又は温熱水を供給する熱源機とを備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空調システム。
【請求項６】
前記熱媒体流路内の圧力を測定する圧力測定手段と、
前記圧力測定手段からの測定結果に基づき、圧力の上昇変化が通常の上昇変化か異常状態発生による上昇変化であるか否かを判断する圧力変化判断手段と、
前記圧力変化判断手段により異常状態発生と判断された場合、空調システムの駆動を停止させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空調システム。
【請求項７】
さらに、前記制御手段は、真空ポンプのみ駆動することを特徴とする請求項６に記載の空調システム。
【請求項８】
前記冷暖房負荷は、冷水又は温水が流れる熱媒体流路と、熱媒体流路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とを備えた放射パネルであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の空調システム。
【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に冷水又は温水が流れる熱媒体流路を有する冷暖房負荷を配設し、この冷暖房負荷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空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内に設置される冷暖房装置としては、従来、冷水または温水等の熱媒をファンコイルに流し、このファンコイルにより空気を冷却または加熱し、これにより得られた冷気または暖気をファンにより強制的に循環させることによって室内の冷暖房を行ういわゆる強制対流空調によるものが主流であった。この強制対流空調による冷暖房では、ドラフトと呼ばれる局所的な気流が人体にあたって過度に温冷感を与えることにより快適性が損なわれたり、気流を強制的に発生させるためのファンによる騒音を伴うといった問題がある。
【０００３】
そこで、室内の調温等を行うための空気調和システムとして、例えば図６に示すように、室内Ｒの天井に配設される放射板１０１と、この放射板１０１面に沿って走るように設けられた熱媒体流路である熱媒体流通管１０２とよりなる天井放射パネル１０３を備え、この熱媒体流通管１０２内に熱媒体を流通させて放射板１０１を冷却または加熱し、この放射板１０１と人体との間で直接的に放射熱交換を行うことによって室内Ｒの冷暖房を行うようにした、いわゆる放射空調方式を利用した空気調和システムが提案されている（例えば特許文献１等参照）。なお、この放射空調システムにおける熱源としては、例えば図７に示すようにチラーや吸収式冷温水機等の熱源機１１０から間接的に熱交換器１１１を介してポンプ１１２で供給するように構成されている。従って、天井放射パネル１０３に供給される熱媒体は加圧された流体である。換言すれば、熱媒体流路（熱媒体流通管１０２）は、大気圧以上となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９５３３号公報
【特許文献２】特開２００６−３８３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような放射空調による空気調和システムによれば、気流を強制的に発生させずに冷暖房を行うため、ドラフトによる不快感や騒音の問題を解消することができる。しかしながら、熱媒体流通管１０２及び該熱媒体流通管１０２に接続される循環流路を構成する循環流通配管のうち天井面に存在する配管部分（以下、天井部接続配管部と称する）で継手の緩み若しくは腐食により貫通部が生じると、天井部接続配管部内が大気圧以上となっていることから、貫通部等から冷水又は温水が漏洩し、室内が水浸しなる問題がある。特に、近年においては室内にパソコン等の電子機器が配設されていることから、電子機器の故障防止の観点からも、冷水又は温水の漏洩防止の要請が高まっている。
【０００６】
なお、上記ファンコイルを用いた強制対流空調による空調システムにおいても、熱源としては、例えば、上記の放射空調システムと同様にチラーや吸収式冷温水機等の熱源機から間接的に熱交換器を介してポンプで供給するように構成されている。従って、ファンコイルに供給される冷水又は温水等の熱媒体は加圧された流体であり、ファンコイルは大気圧以上となっている。そのため、例えばファンコイルが天井面に配設された場合は、放射空調システムと同様に、継手の緩み若しくは腐食により貫通部が生じると、貫通部等から冷水又は温水が漏洩し、室内が水浸しなる問題がある。
【０００７】
なお、参考までに述べると、熱源機として水冷媒冷凍機を用いた放射空調システムが提案されており（例えば、特許文献２参照）、この従来構造では、真空ポンプにより熱媒体供給ラインは真空状態となっている。そのため、貫通部が形成された場合でも、室内の空気が貫通部から熱媒体供給ラインに流入するので、熱媒体の漏洩をある程度は防止できるようになっている。
【０００８】
しかしながら、蒸発器や凝縮器の配設位置及び蒸発器等の大きさ（容量）に特別の考慮がなされていないので、例えば、蒸発器等が放射パネルよりも高い位置に配設されているような場合、若しくは蒸発器等が放射パネルよりも低い位置に配設されていても、蒸発器等が天井部接続配管部の保有水分量を収納可能な大きさでない場合には、天井部接続配管部の保有水分が蒸発器側に戻らず、天井部接続配管部内に冷水（又は温水）が残存したままとなってしまう。このような状態であると、何らかの振動等があると、貫通部等から冷水（又は温水）が漏洩する恐れがある。更に、配管の取替え等修理等を行う際に、冷水（又は温水）が室内に流れ出し、やはり室内が水浸しとなる恐れがある。
【０００９】
また、天井部接続配管部に貫通部等が生じた場合に、冷水（又は温水）の漏洩を防止する制御機構について何ら記載がなく、この点に関する考慮が全くなされていない。
【００１０】
上記の冷水（又は温水）の漏洩が問題となるのは、典型的には天井面からの漏洩であるが、放射パネルやファンコイル等が壁面や床面に配設されている場合には壁面や床面からの漏洩も問題となる。
【００１１】
そこで、従来から、放射パネルやファンコイル等のような、冷水又は温水が流れる熱媒体流路を有する冷暖房負荷を、被空調室に配設し、被空調室を冷房する際に熱媒体流路に冷水を流し、被空調室を暖房する際に熱媒体流路に温水を流すように構成された空調システムにおいて、熱媒体流路を構成する熱媒体流路管の継手の緩みや腐食により貫通部が生じた場合に、冷水（又は温水）の室内への漏洩を完全に防止する目的から、熱媒体流路管の保有水分が全て真空容器に戻されて、熱媒体流路管に冷水（又は温水）が残存しない空調システムが要請されていた。
【００１２】
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、熱媒体流路を構成する熱媒体流路管の継手の緩みや腐食により貫通部が生じた場合に、熱媒体流路管の保有水分が全て真空容器に戻されて熱媒体流路管に冷水又は温水等の熱媒体が残存しないようにして、室内に熱媒体が漏洩することを完全に防止できるようにした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】
【００１３】
本発明のうち請求項１記載の発明は、冷水又は温水が流れる熱媒体流路を有する冷暖房負荷を、被空調室に配設し、被空調室を冷房する際に前記熱媒体流路に冷水を流し、前記被空調室を暖房する際に前記熱媒体流路に温水を流すように構成された空調システムにおいて、冷水又は温水を貯留する真空容器と、前記熱媒体流路を構成する熱媒体流通管に接続され、熱媒体を循環させる循環流路を構成する循環流通配管と、前記真空容器に貯留される冷水又は温水を、前記循環流通配管を介して冷暖房負荷に流送する循環ポンプと、前記熱媒体流路及び前記真空容器を含む空調システムの系全体を負圧に維持する真空ホンプと、冷房時には冷暖房負荷の通過により昇温された冷水から熱を回収して所定温度の冷水に調製し、暖房時には冷暖房負荷の通過により降温された温水に熱を付与して所定温度の温水に調製する熱源手段と、を備え、前記真空容器は、冷暖房負荷が有する熱媒体流通管の保有水分量を収納可能な大きさに設定されており、前記保有水分量が真空容器内に収納保持された場合に、真空容器の水面が冷暖房負荷と同等若しくはそれより低い高さ位置となるように真空容器が配設されていることを特徴とする。
【００１４】
ここで、「冷水又は温水が流れる熱媒体流路を有する冷暖房負荷」とは、放射パネル、ファンコイル、若しくはその他、冷水又は温水が流れる熱媒体流路を有する冷暖房負荷であればいずれをも含む意味である。また、冷暖房負荷は、被空調室の天井面、壁面、床面のいずれに配設されていてもよい。
上記構成であれば、熱媒体流路を構成する熱媒体流路管の継手の緩みや腐食により貫通部が生じた場合に、熱媒体流通管が負圧状態となっていることから、室内の空気が貫通部等から浸入して熱媒体流路管の保有水分が全て真空容器に戻される。この結果、熱媒体流路管に冷水又は温水等の熱媒体が残存しない状態が得られ、室内に熱媒体が漏洩することを完全に防止できる。加えて、熱媒体流路管に熱媒体が全く存在しない状態が得られることにより、熱媒体流路管の取替え等の修理を行う際に、室内への漏水対策を別途考慮することがなく、修理作業を低コストで且つ容易に行うことができる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の空調システムであって、前記冷暖房負荷は、被空調室の天井面に配設されることを特徴とする。
【００１６】
上記構成により、床面や壁面よりも室内の漏洩に影響が大きいとされる天井面からの漏洩を防止することができる。
【００１７】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の空調システムであって、前記被空調室の天井面には、熱媒体流通管に加えて循環流通配管の一部が存在する場合には、前記真空容器の大きさは、これら熱媒体流通管及び循環流通配管の前記一部配管部分が保有しうる保有水分量を収納可能な大きさに設定されていることを特徴とする。
【００１８】
上記構成であれば、熱媒体流通管及び循環流通配管のうち天井面に存在する配管部分（以下、天井部接続配管部と称する）で継手の緩み若しくは腐食により貫通部が生じても、天井部接続配管部が負圧状態となっていることから、室内の空気が貫通部等から浸入することなる。そして、天井部接続配管部内に存在していた熱媒体は全て真空容器側に戻される。この結果、天井部接続配管部に熱媒体が全く存在しない状態が得られるので、天井面からの漏水を完全に防止することができる。
【００１９】
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の空調システムであって、前記真空容器は、連通管を介して互いに連通された第１の真空容器と第２の真空容器とで構成され、前記熱源手段は、これら第１の真空容器と第２の真空容器とを含むと共に、第１の真空容器と第２の真空容器とを接続する配管ラインの間に介在される圧縮機を備え、第１の真空容器は冷房時には蒸発器として機能し暖房時には凝縮器として機能し、第２の真空容器は冷房時に凝縮器として機能し暖房時には蒸発器として機能するように構成された蒸気圧縮冷凍機を備えたことを特徴とする。
【００２０】
上記の如く、熱源手段として蒸気圧縮冷凍機を用いることにより、空調システムを容易に実現できる。
【００２１】
また、請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の空調システムであって、前記熱源手段は、前記循環流路に配置された熱交換器と、該熱交換器を介して熱媒体との間で熱交換を行う冷却水又は温熱水を供給する熱源機とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
上記の如く、熱源手段として、熱交換器と、該熱交換器を介して熱媒体との間で熱交換を行う冷却水又は温熱水を供給する熱源機とで構成することによっても、空調システムを容易に実現できる。
【００２３】
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の空調システムであって、前記熱媒体流路内の圧力を測定する圧力測定手段と、前記圧力測定手段からの測定結果に基づき、圧力の上昇変化が通常の上昇変化か異常状態発生による上昇変化であるか否かを判断する圧力変化判断手段と、前記圧力変化判断手段により異常状態発生と判断された場合、空調システムの駆動を停止させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
ここで、「通常の上昇変化」とは、配管の継ぎ手等からの通常のもれ込みに起因した自然発生的な圧力上昇を意味する。「異常状態発生による上昇変化」とは、配管の貫通部等の形成による異常状態に起因した圧力上昇を意味する。「空調システムの駆動を停止させる」とは、例えば、実施の形態１においては圧縮機１２、循環ポンプ２１及び冷却水供給ポンプ２６の駆動を停止することを意味し、実施の形態２においては循環ポンプ２１の駆動を停止することを意味する。
上記構成により、貫通部等が生じた場合の圧力上昇時には、空調システムの駆動を停止することにより、熱媒体流通管内に存在していた冷水又は温水等の熱媒体を真空容器側に迅速且つ円滑に戻すことができる。
【００２５】
また、請求項７記載の発明は、請求項６に記載の空調システムであって、さらに、前記制御手段は、真空ポンプのみ駆動することを特徴とする。
【００２６】
上記の如く、真空ポンプを駆動することにより、熱媒体流通管内に存在していた冷水又は温水等の熱媒体を真空容器側に強制的に引き込むことができ、より一層短時間に熱媒体を真空容器側に戻すことができる。
【００２７】
また、請求項８記載の発明は、請求項１〜７の何れかに記載の空調システムであって、前記冷暖房負荷は、冷水又は温水が流れる熱媒体流路と、熱媒体流路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とを備えた放射パネルであることを特徴とする。
【００２８】
上記構成により、放射パネルを用いた放射空調システムにおいて、冷水又は温水等の熱媒体が室内へ漏洩することを完全防止できる。なお、「受熱」は、温熱の受熱のみならず冷熱の受熱をも意味するものとする。即ち、放射板が冷水又は温水等の熱媒体によって温められる場合だけでなく、冷やされる場合も、放射板が「受熱」すると表現することとする。また、「放射する」というのは、温熱のみならず冷熱についてもこのように表現することとする。即ち、厳密にいえば、放射パネルから冷熱が放射されるのではなく、例えば人間などから放射された熱が、温度の低い放射パネルに吸収されて反射されないために納涼感が生ずるのであるが、本明細書においては便宜上、冷熱についても「反射する」と表現することとする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、熱媒体流路を構成する熱媒体流路管の継手の緩みや腐食により貫通部が生じた場合に、少なくとも熱媒体流路管の保有水分が全て真空容器に戻されて熱媒体流路管に冷水又は温水等の熱媒体が残存しないようにして、室内に熱媒体が漏洩することを完全に防止できる。加えて、熱媒体流路管に熱媒体が全く存在しない状態が得られることにより、熱媒体流路管の取替え等の修理を行う際に、室内への漏水対策を別途考慮することがなく、修理作業を低コストで且つ容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る空調システムの系統図である。以下の説明においては、放射パネルを天井面に配設した放射空調システムを、冷凍機を用いて冷房時に使用する例を示す。図１に示すように、放射空調システム１は、被空調室Ｒの天井面Ｒ１に配設される冷房負荷としての放射パネル（以下、天井放射パネルと称する）２と、天井放射パネル２に熱媒体である冷水を供給する水冷媒冷凍機３とを含んで構成される。
【００３２】
天井放射パネル２は、冷水が流れる熱媒体流路を構成する熱媒体流通管４と、熱媒体流通管４を流れる冷水から受熱してその熱を放射する放射板５とを備えている。
冷凍機３は、蒸発器１０（第１の真空容器に相当）、凝縮器１１（第２の真空容器に相当）、及び圧縮機１２を含み、蒸発器１０、凝縮器１１及び圧縮機１２が配管により接続されて、作動媒体である水が上記の順に循環する冷凍サイクルとして構成され、２０℃の高温冷水を取り出して冷房負荷である天井放射パネル２に供給されるようになっている。なお、蒸発器１０と凝縮器１１とは、連通管１３を介して連通されている。
【００３３】
凝縮器１１には熱交換器１４が接続され、熱交換器１４には冷却水を供給する手段として冷却塔１５が接続されている。また、凝縮器１１には真空ポンプ１６が接続されている。蒸発器１０には、冷房負荷である天井放射パネル２が接続されている。冷凍サイクルの全体は、システムの稼動前などの必要な時点で真空ポンプ１６を作動させることにより真空に保持される。
【００３４】
圧縮機１２は、ルーツポンプよりなり、電動機１７により駆動される。ルーツポンプは、楕円形のシリンダ内で２つの断面まゆ形のロータが互いに逆方向に等速度で回転することにより圧縮、排気を行うようにしたポンプであり、２軸で構造が簡単なことから取扱が容易で寿命が長く、オイルフリーでクリーンな圧縮を行うことができる等の特徴を有している。また、ポンプの回転方向を逆転させることにより、配管の切り替え等を行うことなく容易に冷房運転と暖房運転とを切り替えることができる。
【００３５】
また、前記熱媒体流通管４の入口側端部４ａは往き配管２０ａに接続され、熱媒体流通管４の出口側端部４ｂは戻り配管２０ｂに接続されている。往き配管２０ａは循環ホンプ２１を介して蒸発器１０の下部に接続され、戻り配管２０ｂは蒸発器１０の上部に接続されてその先端部のノズルから蒸発器１０内に冷水が噴射されるようになっている。この往き配管２０ａ及び戻り配管２０ｂは循環流路である循環流通管２０を構成している。そして、往き配管２０ａ及び戻り配管２０ｂの一部分は、天井面Ｒ１に敷設されている。従って、天井面Ｒ１には、熱媒体流通管４及び循環流通管２０の一部が存在している。なお、以下の説明においては、この天井面Ｒ１に存在する配管（循環流通管２０の一部及び熱媒体流通管４）を、天井部接続配管部Ａと称することにする。
【００３６】
ここで、注目すべきは、（１）上記のように真空ポンプ１６により、放射空調システムの系全体が真空状態に維持されていること、（２）蒸発器１０と凝縮器１１とを併せた全体的な容器の大きさが、天井部接続配管部Ａが保有する保有水分量を収納可能な大きさに設定されていること、（３）保有水分量が全て蒸発器１０及び凝縮器１１に収納保持された状態において、蒸発器１０及び凝縮器１１の各水面が天井放射パネル２と同等か若しくは低い状態となるような高さ位置に、蒸発器１０及び凝縮器１１が設置されていることである（図２参照）。なお、図２は保有水分量が全て蒸発器１０及び凝縮器１１に収納保持された状態における蒸発器１０及び凝縮器１１の各水面の状態を示す図である。
このような構成により、天井部接続配管部Ａでの継手の緩み若しくは腐食により貫通部が生じても、その継手の緩み若しくは貫通部を介して天井面Ｒ１から冷水が漏洩することを完全に防止することできる。
【００３７】
以下にその理由について説明する。
上記（１）のように構成されていると、継手の緩み若しくは貫通部が生じても、天井部接続配管部Ａが負圧状態となっていることから、室内Ｒの空気が貫通部等から浸入することなる。従って、当該貫通部等から漏水することが防がれる。
【００３８】
上記（２）、（３）のように構成されていると、天井部接続配管部Ａ内に存在していた冷水は全て蒸発器１０側に戻され、天井面Ｒ１からの漏水を完全に防止できる。具体的に説明すると、上記（１）のようにシステム全体が負圧状態であると、室内Ｒの空気が貫通部等から浸入することになるので、即座には冷水が漏洩しない。しかしながら、蒸発器１０等が天井放射パネル２よりも高い位置に配設されているような場合、若しくは蒸発器１０等が天井放射パネル２よりも低い位置に配設されていても、蒸発器１０等が天井部接続配管部Ａの保有水分量を収納可能な大きさでない場合には、天井部接続配管部Ａの保有水分が蒸発器１０に戻らず、天井部接続配管部Ａ内に冷水が残存したままとなってしまう。このような状態であると、何らかの振動等があると、貫通部等から冷水が漏洩する恐れがある。従って、上記（１）のようにシステム全体が負圧状態だけでは、天井面Ｒ１からの漏水防止としては完全ではない。そこで、上記（１）の構成に加えて、上記（２）、（３）のように構成することにより、天井部接続配管部Ａの保有水分を全て蒸発器１０側に戻すことができ、天井部接続配管部Ａに冷水が全く存在しない状態が得られることになる。この結果、天井面Ｒ１からの漏水を完全に防止することができる。加えて、天井部接続配管部Ａに冷水が全く存在しない状態が得られることにより、配管の取替え等の修理を行う際に、室内Ｒへの漏水対策を別途考慮することがなく、修理作業を低コストで且つ容易に行うことができる。
【００３９】
次いで、上記構成の空調システムの通常運転時の動作の概要を説明する。圧縮機１２で加圧された水蒸気は、凝縮器１１で外部に熱を放出して凝縮し、液化して、連通管１３を通じ圧力差により蒸発器１０に送出され、蒸発器１０で外部から熱を奪って蒸発し水蒸気となる冷凍サイクルを循環する。このとき、圧縮機１２は、蒸発器１０で発生した水蒸気を吸い込みながら蒸発器１０の真空度を２０℃の飽和圧力２．３ｋＰａに維持することで２０℃の冷水を天井放射パネル２に連続的に供給する。蒸発器１０で発生した水蒸気は圧縮機１２で凝縮圧力の５．６ｋＰａ（飽和凝縮温度３５℃）まで圧縮され、凝縮器１１内に流入する。凝縮器１１では、冷却塔１５からの冷却水と熱交換器１４で熱交換することにより３０℃とした冷却水が冷却水／熱源水供給管２５の先端部のノズルから噴射され、前記圧縮機１２から流入してきた水蒸気がこの冷却水と直接接触することにより熱交換し凝縮して液化し、冷却水は凝縮に使われた熱量と圧縮機１２の圧縮動力の熱量とにより加熱され、飽和温度の３５℃で凝縮器１１から冷却水供給ポンプ２６により熱交換器１４に送出される。
【００４０】
上記空気調和システム１においては、適宜箇所で温度計および圧力計により作動媒体である水の温度および圧力が計測され、システム内を循環する水の温度および圧力が所期の範囲内となるように制御される。例えば、天井放射パネル２の入口側で通過する冷水の温度Ｔ１が計測され、この温度信号が圧縮機１２に伝送され、この温度信号に基づいて、圧縮機１２で回転数制御するか、あるいは例えば圧縮機１２が複数の圧縮機を直列に接続して構成される場合には圧縮機の運転台数を制御することにより、上記冷水温度Ｔ１が所定の値（２０℃）となるように制御されている。また、蒸発器１０の内部圧力が圧力計Ｐにより測定され、この圧力信号に基づいて真空ポンプ１６が駆動されて、システム全体を常に所定の真空状態に維持するように制御されている。
【００４１】
上記のような通常運転中において、天井部接続配管部Ａでの継手の緩み若しくは腐食により貫通部が生じた場合、即ち、圧力の異常上昇が発生した場合には、以下に述べるシステムの緊急処理がなされるようになっている。以下に、システムの緊急処理について詳述する。
【００４２】
図３は圧力異常上昇発生時における緊急処理に関連する電気的構成を示すブロック図である。圧力計Ｐにより測定された圧力値は、コントローラ３０に与えられる。このコントローラ３０は、マイクロコンピュータによって実現される制御部３１と、放射空調システムを運転するためのシステムプログラムや圧力異常上昇時での演算に必要な定数等が予め記憶されているＲＯＭ３２と、圧力計Ｐにより測定された圧力値等を記憶するＲＡＭ３３とを備えている。コントローラ３０には、真空ポンプ１６、循環ポンプ２１、冷却水供給ポンプ２６、及び圧縮機１２等が接続されており、それらの駆動が制御されている。
【００４３】
図４は圧力異常上昇発生時における緊急処理動作を示すフローチャトである。
本実施の形態における放射空調システムにおいては、天井部接続配管部Ａでの継手の緩み若しくは腐食により貫通部が生じた場合、循環流路内の圧力が上昇する。そうすると、そのことが圧力計Ｐで検出される。そして、測定値Ｎ１が予め定めた基準圧力値Ｎに達した時は、貫通部等の形成による圧力上昇か若しくは通常の漏れによる圧力上昇かを判断し、それに応じた処理を行うようになっている。
【００４４】
図４を参照して具体的に説明する。先ず、圧力計により第１回目の圧力測定が行われ、その測定圧力値Ｎ１がコントローラ３０の制御部３１に与えられる（ステップＳ１）。制御部３１は、ＲＯＭ３２に記憶されている基準値Ｎを読み出して、測定圧力値Ｎ１が基準値Ｎ以上か否かを判定する（ステップＳ２）。この基準値Ｎは圧力上昇と認識しうる程度の値に設定されている。測定圧力値Ｎ１が基準値Ｎ以上である場合は、配管の継ぎ手等からの通常のもれ込みに起因した自然発生的な圧力上昇か、貫通部等の形成による異常状態に起因した圧力上昇かを判定するために、以下の処理に移る。
【００４５】
即ち、第１回目の測定圧力値Ｎ１をＲＡＭ３３に記憶し（ステップＳ３）、ステップＳ４に移り、所定時間ｔ経過したか否かが判断される。この所定時間ｔは、例えば数秒程度の微小時間である。そして、所定時間ｔ経過後に、圧力計Ｐにより第２回目の圧力測定が行われ、その測定圧力値Ｎ２がコントローラ３０に与えられ（ステップＳ５）、測定圧力値Ｎ２がＲＡＭ３３に記憶される（ステップＳ６）。次いで、ＲＡＭ３３に記憶されている第１回目の測定圧力値Ｎ１と、第２回目の測定圧力値Ｎ２を読み出し、この測定圧力値Ｎ１，Ｎ２と、所定時間ｔとに基づき圧力の上昇変化率Ｘ１を算出する（ステップＳ７）。次いで、ＲＯＭ３２に予め記憶されている基準上昇変化率Ｘを読み出し、算出された上昇変化率Ｘ１が基準上昇変化率Ｘより大きいか否かを判定する（ステップＳ８）。上昇変化率Ｘ１が基準上昇変化率Ｘより小さい場合は、自然発生的な圧力上昇と判断され、通常の運転状態を維持すると共に、真空ポンプ１６を稼動する（ステップＳ９）。これにより、システム内の圧力が小さくなり、所定の真空度に達すると真空ポンプ１６の稼動を停止する。この結果、天井放射空調システム全体を所定の真空状態に常に維持することが可能となる。
【００４６】
一方、ステップＳ８において、上昇変化率Ｘ１が基準上昇変化率Ｘより大きい場合は、貫通部形成による異常状態に起因した圧力上昇と判断され、天井放射空調システムの稼動状態を停止する（ステップＳ１０）。具体的には、圧縮機１２、循環ホンプ２１、冷却水供給ポンプ２６及び真空ポンプ１６の駆動を停止させる。これにより、貫通部からの空気の浸入により、天井部接続配管部Ａ２内の冷水が蒸発器１０側に戻ってくる。なお、圧縮機１２の駆動が停止すると、蒸発器１０と凝縮器１１は連通管１３を介して連通されているので、天井部接続配管部Ａ内の冷水が蒸発器に戻ってくると、蒸発器１０と凝縮器１１の各水面は同一高さとなり、その状態を維持しつつ水面が上昇する。このとき、蒸発器１０と凝縮器１１全体の容器の大きさが、天井部接続配管部Ａが保有しうる保有水分量が収納可能な大きさとなっていることから、冷水が天井部接続配管部Ａに残存することはなく、天井部接続配管部Ａに保有される全ての冷水は、蒸発器１０及び凝縮器１１に収納保持される。従って、天井部接続配管部Ａに冷水が全く存在しない状態が得られることになり、室内Ｒへの漏水を完全に防止することができる。
【００４７】
なお、上記の異常状態発生時において、真空ポンプ１６は稼動するようにしてもよい。このようにすれば、天井部接続配管部Ａの保有水分をより短時間に迅速に蒸発器１０側に戻すことが可能となる。
【００４８】
また、上記の例では、圧力変動率を算出して、この圧力変動率の大きさに基づいて異常状態発生か否かを判定したけれども、その他の値を用いて判定するようにしてもよい。
【００４９】
上記放射空調システムは、冷凍機として冷房時に使用する例を示したが、ヒートポンプとして暖房時に使用することもできる。暖房の場合、圧縮機１２が回転方向を逆転させて運転され、凝縮器１１は蒸発器として、蒸発器１０は凝縮器としてそれぞれ機能し、冷却塔１５に代えて熱源水を供給する手段（例えば加熱装置）を用いることにより、ヒートポンプサイクルを構成する。なお、このような暖房時の使用においても、上記の冷房時使用におけるのと同様に天井部配管部Ａでの継ぎ手の緩みや貫通部が生じた場合において、熱媒体である温水が室内に漏洩することが完全に防止されている。
【００５０】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２に係る空調システムの系統図である。以下の説明においては、上記実施の形態１と同様に、放射パネルを天井面に配設した放射空調システムを冷房時に使用する例を示す。この実施の形態２では、熱源としては、冷凍機３に代えて、チラーや吸収式冷温水機等の熱源機４０から熱交換器４１を介して冷却水を供給するように構成されている。また、冷水を貯留する真空容器４２には真空ポンプ１６が接続されており、この真空ポンプ１６によりシステム全体が真空状態に維持されている。また、真空容器４２は、天井部接続配管部Ａが保有する保有水分量を収納可能な大きさに設定されていると共に、保有水分量が全て真空容器４２に収納保持された状態において、真空容器４２の各水面が天井放射パネル２と同等か若しくは低い状態となるような高さ位置に、真空容器４２が設置されている。従って、実施の形態１と同様に、天井部接続配管部Ａの保有水分を全て真空容器４２側に戻すことができ、天井部接続配管部Ａに冷水が全く存在しない状態が得られることになる。この結果、天井面Ｒからの漏水を完全に防止することができる。
【００５１】
（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、放射パネルを用いた放射空調システムについて説明したが、本発明はこれに限定されず、ファンコイルを用いた強制対流空調システム等についても適用することができる。換言すれば、本発明は、冷水又は温水が流れる熱媒体流路を有する冷暖房負荷を、被空調室に配設し、被空調室を冷房する際に前記熱媒体流路に冷水を流し、前記被空調室を暖房する際に前記熱媒体流路に温水を流すように構成された空調システムに広く適用することができる。
【００５２】
（２）上記の実施の形態では、放射パネル（冷暖房負荷）は天井面に配設したが、壁面、床面のいずれであってもよい。なお、放射パネルが例えば壁面に配設された場合であっても、天井面に配設された場合と同様に、熱媒体流路の保有水分量が全て真空容器側に迅速に戻されるように、真空容器の水面が放射パネルと同等若しくはそれより低い高さ位置となるように真空容器が配設されていればよい。
【００５３】
（３）上記実施の形態では、天井面には、熱媒体流通管に加えて循環流通管の一部（天井部接続配管部Ａ）が存在している例について説明したが、天井面には熱媒体流通管のみ存在する場合、換言すれば、放射パネルが、天井の一部ではなく、全面に配設されている場合は、真空容器（実施の形態１では蒸発器１０と凝縮器１１とを併せた全体的な容器に相当、実施の形態２では真空容器４２に相当）は、熱媒体流通管が保有する保有水分量を収納可能な大きさに設定されていると共に、保有水分量が全て真空容器に収納保持された状態において、真空容器の水面（実施の形態２では蒸発器１０と凝縮器１１の各水面）が放射パネルと同等か若しくは低い状態となるような高さ位置に、真空容器が設置されていればよい。
【００５４】
（４）上記実施の形態１では、冷凍機として、水冷媒冷凍機を用いたけれども、これに限定されず、フロンやその他の冷媒を用いる冷凍機であってもよい。
【００５５】
（５）上記第１および第２の実施形態においては、空気調和システム内を循環する作動媒体として水が使用されているが、この作動媒体としては、適宜な溶質を含有する水溶液であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
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】
【００５７】
【図１】実施の形態１に係る放射空調システムの系統図。
【図２】保有水分量が全て蒸発器及び凝縮器に収納保持された状態における蒸発器及び凝縮器の各水面の状態を示す図。
【図３】圧力異常上昇発生時における緊急処理に関連する電気的構成を示すブロック図。
【図４】圧力異常上昇発生時における緊急処理動作を示すフローチャト。
【図５】実施の形態２に係る天井放射空調システムの系統図。
【図６】従来の空気調和システムを室内に設置した状況の一例を示す模式斜視図。
【図７】従来の空気調和システムの一例を示す系統図。
【符号の説明】
【００５８】
１：放射空調システム                ２：放射パネル
３：水冷媒冷凍機                    ４：熱媒体流通管
５：放射板                      １０：蒸発器（第１の真空容器に相当）
１１：凝縮器（第２の真空容器に相当）      １２：圧縮機
１３：連通管                          １６：真空ポンプ
２０：循環流通管
２１：循環ポンプ                    ２６：冷却水供給ポンプ
３０：コントローラ                  ３１：制御部
３２：ＲＯＭ                        ３３：ＲＡＭ
４０：熱源機                        ４１：熱交換器
４２：真空容器
Ｐ：圧力計                          Ｒ：室内
Ｒ１：天井面                          Ａ：天井部接続配管部
【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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【図６】
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【図７】
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