(57)【要約】【課題】ふく射熱を利用した冷暖房装置における、ふく射パネル全体の温度のばらつきを抑え、冷暖房効率を向上させる。【解決手段】空調機から供給される冷温風が、導入口３０から室内冷暖房パネル１２の内部へと流入して連通路２４を通過し、放出口３２から放出されるまでの間に、ふく射放熱板２２の表面と冷温風との間で熱交換が行われる。連通路２４は、オリフィスプレート２８によって仕切られていることから、オリフィスプレート２８のスリット２６がオリフィスとして機能し、冷温風がスリット２６を通過する際にその流れが絞られ流速が増加する。この加速した冷温風の流れによって、連通路２４を構成するふく射放熱板２２の界面に形成される温度境界層が破壊され、ふく射放熱板２２の表面と冷温風との間の熱交換が活発化し、ふく射放熱板２２は広範囲にわたって所望の温度に低下又は上昇する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室天井面又は壁面に設置され、空調機から直接又は間接に冷温風を受け取り、室内へと冷温風を放出する室内冷暖房パネルであって、
冷温風の導入口と、放出口と、該導入口及び該放出口をつなぐ連通路とが設けられ、前記連通路の少なくとも一部が、室内に露出して冷温風の熱を室内へと放射するふく射放熱板により構成され、かつ、前記連通路が、前記ふく射放熱板の冷温風との接触面に沿って開口する複数のスリットを備えた隔壁によって仕切られていることを特徴とする室内冷暖房パネル。
【請求項２】
前記隔壁は、前記連通路の複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１記載の室内冷暖房パネル。
【請求項３】
前記導入口の直後に、前記連通路の冷温風流路面積を段階的に増加させるための副室が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の室内冷暖房パネル。
【請求項４】
前記放出口又は前記連通路の前記放出口近傍に、室の天井面、壁面又は床面に沿って冷温風を放出するための整流板が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の室内冷暖房パネル。
【請求項５】
前記ふく射放熱板が一面に組み込まれた箱体であって、その内部に前記連通路が形成されて前記隔壁によって仕切られ、前記ふく射放熱板と対向する面又は交差する面に、前記導入口が形成され、前記ふく射放熱板の端縁部に沿って、前記放出口が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の室内冷暖房パネル。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の室内冷暖房パネルが、室の天井又は壁に一つないし複数設置され、各室内冷暖房パネルの導入口と前記空調機とが、送風管によって連通されていることを特徴とする室内冷暖房システム。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項記載の室内冷暖房パネルが、室の天井又は壁に一つないし複数設置され、室の天井又は壁の内部空間に空調機が設置され、該空調機の送風ダクトが前記内部空間に開口すると共に、前記室内冷暖房パネルの前記導入口に、ファンが設けられていることを特徴とする室内冷暖房システム。
【請求項８】
室内の空気を前記空調機へと還流する空気還流路が設けられていることを特徴とする請求項６又は７記載の室内冷暖房システム。
【請求項９】
請求項１から５のいずれか１項記載の室内冷暖房パネルの前記導入口が、自然対流式ヒータの放熱口に接続されてなることを特徴とする室内冷暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内冷暖房パネル及び室内冷暖房システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室内の冷暖房装置のうち、いわゆるエアコンと称されるタイプのものは冷温風を室内に噴出し、空気の対流を生み出すことで、所望の室温へと調整するものが一般的である。しかしながら、冷温風を直接的に浴びることで不快感を受ける人が少なからずいることから、近年、ふく射（放射）熱を利用した冷暖房装置に注目が集まっている。その一例として、室内空間領域と天井内空間領域を分離し、空調機により天井内空間領域内のみの空気を循環し、空調機からの冷・温媒体で天井に設置されたふく射パネルを冷却又は加温する室内空調システムが開発されている。この例では、空調機の吐出口から冷・温媒体をふく射パネルの上面に対して放出することにより、天井ふく射パネルの上下表面温度が最適になるように温度のコントロールを行っている（例えば、特許文献１参照。）。なお、ふく射熱を利用した冷暖房装置の冷暖房効率は、対流式の冷暖房装置の冷暖房効率よりもはるかに優れていることが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３２８２２号公報（〔請求項１〕、〔００１３〕、〔００１４〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の室内空調システムにおいて、ふく射パネルは、空調機の吐出口から冷・温媒体が直接的に当る部分のみ集中的に所望の温度に調整されるが、ふく射パネル全体の温度のばらつきが大きく、室内の冷暖房効率を高めることが困難であった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ふく射熱を利用した冷暖房装置における、ふく射パネル全体の温度のばらつきを抑え、冷暖房効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の室内冷暖房パネルは、空調機から供給される冷温風を用いて、ふく射熱を利用した室内冷暖房を行う室内冷暖房パネルである。この室内冷暖房パネルは、室天井面又は壁面に設置され、冷温風の熱を室内へと放射するふく射放熱板を備えており、冷温風によって、ふく射放熱板の全体を可能な限り均等な温度に調整して、快適性と冷暖房効率とを向上させるものである。
又、上記課題を解決するために、本発明の室内冷暖房システムは、室内冷暖房パネルに冷温風を供給する構成に、種々の態様を採ることができ、ふく射熱を利用した高効率の冷暖房システムを提供するものである。
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００６】
（１）室天井面又は壁面に設置され、空調機から直接又は間接に冷温風を受け取り、室内へと冷温風を放出する室内冷暖房パネルであって、冷温風の導入口と、放出口と、該導入口及び該放出口をつなぐ連通路とが設けられ、前記連通路の少なくとも一部が、室内に露出して冷温風の熱を室内へと放射するふく射放熱板により構成され、かつ、前記連通路が、前記ふく射放熱板の冷温風との接触面に沿って開口する複数のスリットを備えた隔壁によって仕切られていることを特徴とする室内冷暖房パネル（請求項１）。
本項に記載の室内冷暖房パネルは、空調機から供給される冷温風が、導入口からその内部へと流入して連通路を通過し、放出口から放出されるまでの間に、ふく射放熱板の表面と冷温風との間で熱交換が行われる。この際、連通路が、ふく射放熱板の冷温風との接触面に沿って開口する複数のスリットを備えた隔壁によって仕切られていることから、隔壁のスリットがオリフィスとして機能し、冷温風がスリットを通過する際にその流れが絞られ流速が増加する。この加速した冷温風の流れによって、ふく射放熱板の界面に形成される温度境界層が破壊され、ふく射放熱板の表面と冷温風との間の熱交換が活発化し、ふく射放熱板は広範囲にわたって温度調整される。しかも、連通路を流れる冷温風が放出口から放出されることで、連通路内における冷温風の円滑な流れが確保される。そして、ふく射放熱板は室内に露出していることから、冷温風の熱を、ふく射放熱板を介して室内へと効率的に放射することができる。
なお、ふく射放熱板は、熱伝導率が高く、ふく射率の大きい材料、例えば、鋼板等で構成されていることが望ましい。
【０００７】
（２）前記隔壁は、前記連通路の複数箇所に設けられている室内冷暖房パネル（請求項２）。
本項に記載の室内冷暖房パネルは、隔壁が連通路の複数箇所に設けられていることで、導入口から流入した冷温風が連通路を通り放出口へと至る間、隔壁のスリットを通過する度に加速される。そして、その都度、ふく射放熱板の界面に形成される温度境界層が破壊され、ふく射放熱板の表面と冷温風との間の熱交換が活発化し、ふく射放熱板はより広範囲にわたって温度調整される。
【０００８】
（３）前記導入口の直後に、前記連通路の冷温風流路面積を段階的に増加させるための副室が設けられている室内冷暖房パネル（請求項３）。
本項に記載の室内冷暖房パネルは、導入口から流入した冷温風の圧力が、副室を通過することによって徐々に低下することで、連通路内での冷温風の脈動の発生を抑えることが可能となる。
【０００９】
（４）前記放出口又は前記連通路の前記放出口近傍に、室の天井面、壁面又は床面に沿って冷温風を放出するための整流板が設けられている室内冷暖房パネル（請求項４）。
本項に記載の室内冷暖房パネルは、導入口から流入した冷温風が、連通路にてふく射放熱板との間で熱交換を行った後、整流板によって整流されて、放出口から室の天井面、壁面又は床面に沿って放出されることで、更に室の天井面、壁面又は床面との間でも熱交換が行われるものである。すなわち、室の天井面、壁面又は床面も補助的にふく射放熱板として機能することとなる。なお、放出口から放出され、更に、更に室の天井面、壁面又は床面との間で熱交換を行った冷温風は、室内を対流することで、直接的に室温調整に寄与することとなる。
又、整流板若しくは放出口にも、冷温風を絞り流速を加速させる機能を持たせることとすれば、天井の界面に形成される温度境界層が破壊され、天井の表面と冷温風との間の熱交換が活発化し、ふく射放熱板はより広範囲にわたって温度調整される。
【００１０】
（５）前記ふく射放熱板が一面に組み込まれた箱体であって、その内部に前記連通路が形成されて前記隔壁によって仕切られ、前記ふく射放熱板と対向する面又は交差する面に、前記導入口が形成され、前記ふく射放熱板の端縁部に沿って、前記放出口が形成されている室内冷暖房パネル（請求項５）。
本項に記載の室内冷暖房パネルは、ふく射放熱板が一面に組み込まれた箱体であり、その内部空間が連通路として機能するものである。そして、ふく射放熱板と対向する面又は交差する面に導入口が形成され、ふく射放熱板の端縁部に沿って放出口が形成されていることから、導入口から連通路を介して放出口に至る、冷温風の円滑な流れが確保される。
又、箱状のユニットとして製作した後、施工現場に持ち込んで、室の天井面又は壁面に設置することとすれば、室内冷暖房パネルの設置作業効率が高まることとなる。
なお、ふく射放熱板に関しては、前述の如く熱伝導率が高く、ふく射率の大きい材料で構成されることが望ましいが、箱体のその他の部分に関しては、余分な熱の放散を防ぐために、断熱性に優れていることが望ましい。よって、適宜、金属材料や樹脂材料が用いられ、必要に応じ断熱材が併用される場合もある。
【００１１】
（６）前記（１）から（５）のいずれか１項記載の室内冷暖房パネルが、室の天井又は壁に一つないし複数設置され、各室内冷暖房パネルの導入口と前記空調機とが、送風管によって連通されている室内冷暖房システム。
本項に記載の室内冷暖房システムは、空調機から送風管を介して一つないし複数の冷暖房パネルへと冷温風が供給されるという、従来の、空気の対流を利用した室内冷暖房システムの基本構成を踏襲するものである。すなわち、従来の室内冷暖房システムの冷暖房パネルが、前記（１）から（５）のいずれか１項記載の室内冷暖房パネルに置換されることによって、ふく射熱を利用した室内冷暖房システムが構築される。
【００１２】
（７）前記（１）から（５）のいずれか１項記載の室内冷暖房パネルが、室の天井又は壁に一つないし複数設置され、室の天井又は壁の内部空間に空調機が設置され、該空調機の送風ダクトが前記内部空間に開口すると共に、前記室内冷暖房パネルの前記導入口に、ファンが設けられている室内冷暖房システム（請求項７）。
本項に記載の室内冷暖房システムは、室の天井又は壁の内部空間に空調機が設置され、空調機の送風ダクトが室の天井又は壁の内部空間に開口することから、当該内部空間が、空調機の送風ダクトから放出された冷温風の蓄熱チャンバとして機能する。そして、室の天井又は壁に一つないし複数設置された、前記（１）から（５）のいずれか１項記載の室内冷暖房パネルの、導入口に設けられたファンによって、天井又は壁の内部空間の空気が、導入口から室内冷暖房パネルの内部へと流入して連通路を通過し、放出口から放出されるまでの間に、ふく射放熱板の表面と冷温風との間で熱交換が行われる。
【００１３】
（８）室内の空気を前記空調機へと還流する空気還流路が設けられていることを特徴とする室内冷暖房システム。
本項に記載の室内冷暖房システムは、空気還流路によって室内の空気が空調機へと還流することにより、室温調整の進行と共に、目標とする室温と空調機に還流される空気の温度との差が狭まり、空調機における熱交換の負担を軽減することが可能となる。なお、空気循環路の開口は、室の天井若しくは壁に設けることができる。
【００１４】
（９）（１）から（５）のいずれか１項記載の室内冷暖房パネルの前記導入口が、自然対流式ヒータの放熱口に接続されてなる室内冷暖房システム。
本項に記載の室内冷暖房システムは、自然対流式ヒータの放熱口から上昇する暖められた空気が、室内冷暖房パネルの導入口からその内部へと流入して連通路を通過し、放出口から放出されるまでの間に、ふく射放熱板の表面と暖められた空気との間で熱交換が行われる。しかも、（１）から（５）のいずれか１項記載の室内冷暖房パネルは、隔壁が連通路の複数箇所に設けられていることで、導入口から流入した暖められた空気が連通路を通り放出口へと至る間、隔壁のスリットを通過する度に加速される。そして、その都度、ふく射放熱板の界面に形成される温度境界層が破壊され、ふく射放熱板の表面と暖められた空気との間の熱交換が活発化し、ふく射放熱板は広範囲にわたって温度調整される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明はこのように構成したので、ふく射熱を利用した冷暖房装置における、ふく射パネル全体の温度のばらつきを抑え、冷暖房効率を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る室内冷暖房システム１０が模式的に示されている。この室内冷暖房システム１０は、室の天井面に埋め込まれるようにして設置される複数の室内冷暖房パネル１２と、室の天井の内部空間Ｓに設置された空調機１４と、各室内冷暖房パネル１２及び空調機１４を連通する送風管１６とで構成されている。空調機１４は、図示しない室外機との間で熱交換媒体ｍの循環を行うものである。
室内冷暖房パネル１２は、図２、図４に示されるように、平面視正方形の大小の箱１８、２０を二段に重ねたような箱体として一体に構成されており、下面が、熱伝導率が高く、ふく射率の大きい材料からなる板（ふく射放熱板）２２で塞がれている。ふく射放熱板２２の表面（図４の下面）は、室４０に露出するものである。又、大小の箱１８、２０の間には仕切りが無く、大小の箱１８、２０の内部には、空気が流れる連通路２４が構成されている。そして、ふく射放熱板２２はこの連通路２４の一部を構成するものである。
【００１７】
又、連通路２４は、ふく射放熱板２２に沿って開口する複数のスリット２６を備えた隔壁（以下、「オリフィスプレート」という。）２８によって仕切られている。そして、箱２０のふく射放熱板２２と対向する面に冷温風Ａの導入口３０が形成され、ふく射放熱板２２の四辺の端縁部に沿って、冷温風Ａの放出口３２が形成されている。又、ふく射放熱板２２の放出口３２は、ふく射放熱板の一部を切り起すことによって、整流板３４が構成されている。この整流板３４は、室の天井３６の表面に沿って冷温風を放出するためのものである。なお、導入口３０の直後に比較的小さい箱（チャンバボックス）２０が配置され、その下流側に比較的大きい箱１８が配置されることによって、連通路２４の冷温風Ａの流路面積が段階的に増加するので、冷温風Ａが急激に圧力開放されることに起因する連通路２４内での、温冷風の脈動の発生を防止することができる。すなわち、比較的小さい箱２０は、連通路２４内での冷温風の脈動の発生を防止するための副室として機能するものである。図２中、符号３８で示される部分は、箱１８とオリフィスプレート２８との間の空間を、ふく射放熱板２２の対角線上において四つに区分する仕切り板である。
【００１８】
図３及び図４には、室内冷暖房パネル１２に、導入口３０から流入した冷温風Ａが、連通路２４を流れて放出口３２から放出するまでの流れが模式的に示されている。具体的には、導入口３０から室内冷暖房パネル１２に流入した冷温風Ａは、導入口３０と対向するふく射放熱板２２に当り、冷温風Ａとふく射放熱板２２と間で熱交換が行われると共に、その流れが水平方向へと広がる。そして、冷温風Ａの流れは、オリフィスプレート２８に形成されたスリット２６に制限されることから、オリフィスプレート２８の前後で圧力差が生じ、冷温風Ａはスリット２６を高速で通過する。そして、図３に示されるように、冷温風Ａはスリット２６から噴射されるようにして、ふく射放熱板２２の表面に沿って流れ、冷温風Ａとふく射放熱板２２と間で熱交換が行われると共に、放出口３２へ向かう。さらに、冷温風Ａの流れは、整流板３４によって室の天井３６の表面に沿った方向へと整流され、放出口３２から放出される。冷温風Ａから熱エネルギーを受けたふく射放熱板２２は、室内に露出して冷温風の熱を室４０（図４）へと放射する。又、放出口３２から室の天井３６の表面に沿って放出された冷温風Ａと天井３６との間でも熱交換が行われ、天井３６からも、補助的にふく射熱が室４０へと放射される。そして、天井３６の表面に沿って流れた冷温風は、室４０内を対流する。なお、図１には、模式的に室内冷暖房パネル１２の副射放熱板２２からのふく射熱熱Ｒが示されている。
【００１９】
上記構成をなす、本発明の第１の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、空調機１４から供給される冷温風が、導入口３０から室内冷暖房パネル１２の内部へと流入して連通路２４を通過し、放出口３２から放出されるまでの間に、ふく射放熱板２２の表面と冷温風Ａとの間で熱交換が行われる。この際、連通路２４が、ふく射放熱板２２の冷温風との接触面（図４の上面）に沿って開口する複数のスリット２６を備えたオリフィスプレート２８によって仕切られていることから、オリフィスプレート２８のスリット２６がオリフィスとして機能し、冷温風Ａがスリット２６を通過する際にその流れが絞られ流速が増加する。この加速した冷温風Ａの流れによって、連通路２４を構成するふく射放熱板２２の界面に形成される温度境界層が破壊され、ふく射放熱板２２の表面（図４の上面）と冷温風Ａとの間の熱交換が活発化し、ふく射放熱板２２は広範囲にわたって所望の温度に低下又は上昇する。
しかも、本実施の形態においては、連通路２４を流れる冷温風Ａが放出口３２から放出されることで、連通路内２４における冷温風の円滑な流れが確保される。そして、ふく射放熱板２２は室内に露出していることから、冷温風Ａの熱を、ふく射放熱板２２を介して、室内へと効率的に放射することができる。
【００２０】
ここで、管路の表面を流れる流体の流れが、層流（低速）である場合と、乱流（高速）である場合とにおける、平均熱伝達率の違いを示す。層流の場合の平均熱伝達率をαｓ、乱流の場合の平均熱伝達率をαｒとすると、
αｓ＝０．６６４Ｒｅ０．５・Ｐｒ１／３λ／Ｌ      ‥‥（１）
αｒ＝０．０３７Ｒｅ０．８・Ｐｒ１／３λ／Ｌ      ‥‥（２）
Ｒｅ：レイノルズ数        Ｒｅ＜２１００（層流）  Ｒｅ＞１００００（乱流）
Ｐｒ：プラントル数        ０．７０８（空気  ５０℃時）
λ：熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）  ０．０２７８（空気  ５０℃時）
Ｌ：距離（ｍ）            １．０（任意の数字）
である。そして、（１）式、（２）式におけるＰｒ１／３λ／Ｌの値は、熱交換媒体が空気である場合には同じ値となることから、αｒ＞αｓとなり、高速（乱流）の方が、平均熱伝達率が高くなることがわかる。
【００２１】
又、室内冷暖房パネル１２は、導入口３０の直後に、連通路２４の冷温風流路面積を段階的に増加させるための副室２０が設けられていることから、導入口３０から流入した冷温風Ａの圧力が、副室３０を通過することによって徐々に低下することで、連通路２４内での冷温風Ａの脈動の発生を抑えることが可能となる。又、導入口３０から流入した冷温風が、連通路２４にてふく射放熱板２２との間で熱交換を行った後、整流板３４によって整流されて、放出口３２から室４０の天井３６の表面に沿って放出されることで、更に室４０の天井３８との間で熱交換が行われるものである。すなわち、室４０の天井３８の表面も、補助的にふく射放熱板として機能することとなる。なお、放出口３２から放出され、更に室４０の天井３８との間で熱交換を行った冷温風は、室内を対流することで、直接的にも室温調整に寄与することとなる。
【００２２】
又、室内冷暖房パネル１２は、ふく射放熱板２２が一面に組み込まれた箱体であり、その内部空間が連通路２４として機能するものである。そして、ふく射放熱板２２と対向する面に導入口３０が形成され（図４参照）、ふく射放熱板２２の端縁部に沿って放出口３２が形成されていることから、導入口３０から連通路２４を介して放出口３２に至る、冷温風の円滑な流れが確保される。
又、箱体である室内冷暖房パネル１２をユニットとして製作した後、施工現場に持ち込んで、室４０の天井に設置することとすれば、室内冷暖房パネルの設置作業効率が高まることにもなる。
【００２３】
更に、本発明の第１の実施の形態に係る室内冷暖房システム１０は、空調機１４から送風管１６を介して複数の室内冷暖房パネルへと冷温風Ａが供給されるという、従来の、空気の対流を利用した室内冷暖房システムの基本構成を踏襲するものである。すなわち、従来の空気の対流を利用した室内冷暖房システムの冷暖房パネルが、本発明の第１の実施の形態に係る室内冷暖房パネル１２に置換されることによって、ふく射熱Ｒを利用した室内冷暖房システムが構築されるものであり、本システムの設置コスト、施工時間は、従来の室内冷暖房システムと何ら変らず、又、従来の室内冷暖房システムを、本発明の実施の形態に係る室内冷暖房システムに改造することも極めて容易である。
【００２４】
さて、以下の通り、本発明の第１の実施の形態に係る室内冷暖房システム１０に具体的数値を設定した場合の、冷温風Ａの流れと、ふく射放熱板２２の温度分布とをシミュレーションしたものである。まず、空調機１４の冷房能力は４．５ｋｗ、暖房能力は５．０ｋｗ、風量８４０ｍ３／ｈ、室内冷暖房パネル１２のふく射放熱板２２は平面視９００ｍｍ×９００ｍｍ、オリフィスプレート２８は平面視３００ｍｍ×３００ｍ、スリット２６は１０ｍｍ×１０ｍｍ、室内冷暖房パネル１２一台当りの処理風量１４０ｍ３／ｈ、オリフィスプレート２８の（四面あるうちの）一面当りの処理風量３５ｍ３／ｈ（０．００９７ｍ３／ｓ）、スリット２６の一面当りの数１５箇所とする。なお、冷温風Ａがオリフィスプレート２８を通過した後乱流となるための、スリット２６の通過風速は６ｍ／ｓ以上である。
【００２５】
以上より、温冷風の通過面積を求めると、
０．００９７ｍ３／ｓ÷６ｍ／ｓ＝０．００１６ｍ２（一面当り）
スリット２６の開口面積は、
０．０１ｍ×０．０１ｍ×１５＝０．００１５ｍ２
従って、冷温風の通過速度は、
０．０９７ｍ３／ｓ÷０．００１５ｍ２＝６．４７ｍ／ｓ＞６．０ｍ／ｓ
となり、冷温風Ａがオリフィスプレート２８を通過した後乱流となるための、スリット２６の通過風速を満たすものとなる。
【００２６】
又、図５は、本発明の第１の実施の形態に係る室内冷暖房システム１０の、室内冷暖房パネル１２における冷温風Ａの流れをシミュレーションにより求めたものである。図６は、同室内冷暖房パネル１２における、冷温風Ａの流速をシミュレーションにより求めたものである。図６において、冷温風Ａの流速が速い部分ほど濃淡が濃く示されており、オリフィスプレート２８のスリット２６を通過した冷温風Ａが、加速されることがわかる。更に、図７は、同室内冷暖房パネル１２における、ふく射放熱板２２の温度分布をシミュレーションにより求めたものである。図７において、温度分布が濃淡で示されており、オリフィスプレート２８は、温風の場合スリット２６の前後に渡って温度がほぼ平均的に上昇する（冷風の場合はほぼ平均的に低下する）ことがわかる。
【００２７】
図８、図９には、本発明の第１の実施の形態に係る室内冷暖房システムの応用例が示されている。この場合には、天井埋め込み型の室内冷暖房パネル１２と共に、壁面設置型の室内冷暖房パネル４２が用いられている。壁面設置型の室内冷暖房パネル４２は、壁４４に埋め込まれるようにして設置されるものである。その構造は、室４０に面する部分がふく射放熱板２２で構成され、全体として箱状をなし、内部が冷温風の連通路２４となっている。又、連通路２４は、ふく射放熱板２２に沿って開口する複数のスリット２６を備えたオリフィスプレート２８によって、仕切られている。温冷風Ａの導入口３０は、ふく射放熱板２２と交差する上面に設けられており、放出口３２は、ふく射放熱板の下端縁部に沿って設けられている。また、連通路２４の放出口３２近傍には、室４０の床４６の表面に沿って冷温風Ａを放出するための整流板が設けられている。
【００２８】
この壁面設置型の室内冷暖房パネル４２は、導入口３０と放出口３２とをつなぐ連通路２４の三箇所に、オリフィスプレート２８設けられている。このように、オリフィスプレート２８が連通路２４の複数箇所に設けられていることで、導入口３０から流入した冷温風Ａが連通路２４を通り放出口３２へと至る間、オリフィスプレート２８のスリット２６を通過する度に冷温風Ａは加速される。そして、その都度、ふく射放熱板２２の界面に形成される温度境界層が冷温風Ａによって破壊され、ふく射放熱板２２の表面と冷温風Ａとの間の熱交換が活発化し、ふく射放熱板２２はより広範囲にわたって温度調整されることとなる。
【００２９】
又、導入口３０から流入した冷温風が、連通路２４にてふく射放熱板２２との間で熱交換を行った後、整流板３４によって整流されて、放出口３２から室４０の床４６の表面に沿って放出されることで、更に室４０の床４６との間で熱交換が行われるものである。すなわち、室４０の床４６の表面も、補助的にふく射放熱板として機能することとなる。又、放出口３２から放出され、更に室４０の床４６との間で熱交換を行った冷温風は、室内を対流することで、直接的にも室温調整に寄与することとなる。
なお、必要に応じ、壁面設置型の室内冷暖房パネル４２のみを用いて、室内冷暖房システム１０を構成することも可能である。又、比較的狭い室に設置される場合等であれば、室内冷暖房パネル１２、４２を一つのみ備えるものであっても良い。その他、図１の例と同様の作用効果については、詳しい説明を省略する。
【００３０】
続いて、図１０〜図１２を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る室内冷暖房システム５０について説明する。ここで、本発明の第１の実施の形態と同一部分、若しくは相当する部分については、同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
さて、本発明の第２の実施の形態に係る室内冷暖房システム５０は、室内冷暖房パネル１２が室４０の天井３６に複数設置され、室の天井３６の内部空間Ｓに空調機１４が設置されている点は、本発明の第１の実施の形態に係る室内冷暖房システム１０と同様である。一方、相違点として、空調機１４の送風ダクト１４ａが天井３６内部空間Ｓに開口すると共に、各室内冷暖房パネル１２の導入口３０に、ファン５２が設けられている。図１１において、符号５４で示される部分は、ファン５２のコントローラである。又、この例では、天井３６に吸気口５６が設けられ、吸気口５６には、室４０内の空気を空調機１４へと還流する空気還流路５８が連通されている。なお、空気還流路５８の吸気口５６は、壁４４に設けられていても良い。
【００３１】
上記構成をなす、本発明の第２の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。まず、本発明の第２の実施の形態に係る室内冷暖房システム５０は、室４０の天井３６の内部空間Ｓに空調機が設置され、空調機１４の送風ダクト１４ａが室の天井３６の内部空間Ｓに開口することから、当該内部空間Ｓが、空調機１４の送風ダクト１４ａから放出された冷温風の蓄熱チャンバとして機能する。そして、室の天井３６に複数設置された室内冷暖房パネル１２の、導入口３０に設けられたファン５２によって、天井３６の内部空間Ｓの空気が、導入口３０から室内冷暖房パネル１２の内部へと流入して連通路２４を通過し、放出口３２から放出されるまでの間に、ふく射放熱板２２の表面と冷温風Ａとの間で熱交換が行われ、第１の実施の形態にかかる室内冷暖房システム１０と同様の作用効果を得ることが可能となる。
【００３２】
又、空気還流路５８によって室内４０の空気が空調機１４へと還流することにより、室温調整の進行と共に、目標とする室温と空調機１４に還流される空気の温度との差が狭まり、空調機１４における熱交換の負担を軽減することが可能となる。
なお、本実施の形態においても、第１の実施の形態における図８、図９の応用例と同様に、壁面設置型の室内冷暖房パネル４２を併用することも可能である。本実施の形態で壁面設置型の室内冷暖房パネル４２を用いる場合には、それ専用の送風管１６を設けるか、若しくは、天井３６の内部空間Ｓから壁４４へと連通する空間を設け、かつ、室内冷暖房パネル４２の冷温風の導入口にも、ファン５２を設けることとする。
【００３３】
続いて、図１３、図１４を参照しながら、本発明の第３の実施の形態に係る室内冷暖房システム６０について説明する。ここでも、本発明の第１の実施の形態と同一部分、若しくは相当する部分については、同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
本発明の第３の実施の形態に係る室内冷暖房システム６０は、第１、第２の実施の形態に係る室内冷暖房システム１０、５０と比べて、より簡易な構成となっている。具体的には、室４０の壁４４に設置された自然対流式ヒータ６２の放熱口６２ａを上方から被うようにして、室内冷暖房パネル１２の導入口３０が接続されてなるものである。室内冷暖房パネル１２は、図８に示された壁面設置型の室内冷暖房パネル４２と同様の構造を有し、それを小型化して（オリフィスプレート２８は二箇所に設けられている。）、なおかつ、天地方向を逆にして、壁４４に直接固定することにより設置することができる。
【００３４】
そして、本発明の第３の実施の形態によれば、自然対流式ヒータ６２の放熱口６２ａから上昇する暖められた空気Ａが、室内冷暖房パネル１２の導入口３０からその内部へと流入して連通路２４を通過し、放出口３２から放出されるまでの間に、ふく射放熱板２２の表面と暖められた空気との間で熱交換が行われる。しかも、隔壁２８が連通路２４の二箇所に設けられていることで、導入口３０から流入した暖められた空気Ａが連通路２４を通り放出口３２へと至る間、オリフィスプレート２８のスリット２６を通過する度に加速される。そして、その都度、ふく射放熱板２２の界面に形成される温度境界層が、暖められた空気によって破壊され、ふく射放熱板２２の表面と暖められた空気Ａとの間の熱交換が活発化し、ふく射放熱板２２は広範囲にわたって温度調整される。
又、本発明の第３の実施の形態においては、室内冷暖房パネル１２が比較的小型であり、なおかつ、壁４４に直接固定することにより設置することができることから、既存の自然対流式ヒータ６２に室内冷暖房パネル１２を増設することで、ふく射熱を利用した熱効率の高い暖房装置とすることが可能となる。その他、本発明の第１、第２の実施の形態と同様の作用効果については、説明を省略する。
【００３５】
なお、上記第１〜第３の実施の形態に係る室内冷暖房パネル１２、４２、６２は、何れも、箱状のユニットとして製作した後、施工現場に持ち込んで、室の天井面又は壁面に設置するものであるが、例えば、天井又は壁の構造部材を一部に用い、施工現場にてふく射放熱板２２を組み立てて、連通路２４を形成するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る室内冷暖房システムの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る室内冷暖房システムに用いられる、室内冷暖房パネルの構造を示す斜視図である。
【図３】図２に示される室内冷暖房パネルの、連通路における冷温風の流れを模式的に示す平面図である。
【図４】図２に示される室内冷暖房パネルの、連通路における冷温風の流れを模式的に示す縦断面図である。
【図５】図２に示される室内冷暖房パネルの、冷温風の流れをシミュレーションにより求めたものである。
【図６】図２に示される室内冷暖房パネルの、冷温風の流速をシミュレーションにより求めたものであり、冷温風の流速が速い部分ほど濃淡が濃くなるように示した図である。
【図７】図２に示される室内冷暖房パネルの、ふく射放熱板の温度分布をシミュレーションにより求めたものであり、温度分布を濃淡で示した図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る室内冷暖房システムの応用例を示す概略図である。
【図９】図８の例に用いられる壁面設置型の室内冷暖房パネルの構造を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る室内冷暖房システムの概略図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る室内冷暖房システムを備えた建物の構造を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る室内冷暖房システムに用いられる、室内冷暖房パネルの構造を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る室内冷暖房システムの概略図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る室内冷暖房システムの構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０、５０、６０：室内冷暖房システム、１２：室内冷暖房パネル、１４：空調機、１６：送風管、  １８、２０：箱、２２：ふく射放熱板、２４：連通路、２６：スリット、２８：オリフィスプレート、３０：導入口、３２：放出口、３４：整流板、３６：天井、４０：室、４２：壁面設置型の室内冷暖房パネル、４４：壁、４６：床、５２：ファン、５８：空気還流路、６２：自然対流式ヒータ、６２ａ：放熱口、Ａ：冷温風、Ｒ：ふく射熱、Ｓ：天井の内部空間
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図６】
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【図７】
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