(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷房及び暖房の少なくとも一方を行う対象となる冷暖房空間に供給された温度調節済みの温調空気を導入するチャンバーと；
前記チャンバー内に配設され、前記チャンバーに導入された温調空気を前記冷暖房空間を区画する区画面を挟んだ裏側に向けて供給するファンとを備え；
前記チャンバーが、前記温調空気を取り込む吸込口が形成された面である吸込口形成面と前記吸込口形成面に対向する面との面間寸法が２００ｍｍ以下となるように構成された；
輻射冷暖房用送風機。
【請求項２】
前記吸込口の周囲に、前記温調空気を前記吸込口へ導くガイドが配設された；
請求項１に記載の輻射冷暖房用送風機。
【請求項３】
前記冷暖房空間に前記温調空気を供給する温調空気供給手段と；
請求項１又は請求項２に記載の輻射冷暖房用送風機とを備える；
輻射冷暖房システム。
【請求項４】
前記裏側に吐出された前記温調空気を、前記裏側から前記区画面に接触するように吹き出す温調空気吹出部材と；
前記送風機から吐出された前記温調空気を前記温調空気吹出部材へ導くダクトとを備える；
請求項３に記載の輻射冷暖房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は輻射冷暖房方法、輻射冷暖房用送風機及び輻射冷暖房システムに関し、特に輻射による冷暖房を手軽に導入することができる輻射冷暖房方法、輻射冷暖房用送風機及び輻射冷暖房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ある空間の冷房又は暖房を行う手段は、冷温風空調が主流となっている。冷温風空調として身近な例では、ルームエアコンによって冷風や温風を冷暖房空間に供給したり、ファンヒーターによって温風を暖房空間に供給することで冷暖房空間内の空気の温度を調節して冷房又は暖房を行うことが挙げられる。比較的大規模な建物では、エアハンドリングユニット等の熱を交換する機器に冷凍機等の熱源から冷温水を導入し、導入した冷温水により別途導入した空気の温度を調節し、温度を調節した空気を冷暖房空間に送気供給することで冷暖房空間内の空気の温度を調節する冷温風空調が行われている。
【０００３】
ところが近年、冷温風空調よりも省エネルギーな、輻射による冷暖房が注目され始めてきている。輻射冷暖房は、天井面や床面等を、冷房時は冷やし暖房時は温めて、冷却又は加熱した天井面や床面等で熱輻射させて冷暖房室の温度を調節する（例えば、特許文献１参照。）。輻射による冷暖房は、天井面や床面等を冷却又は加熱するのに必要な熱量が冷温風空調に比べて少ないため省エネルギーであるといえる。また、室内に極端な温度ムラが生じないため快適である。
【特許文献１】特開２００４−１３２６８０（段落０００５、図１等）
【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、主流となっている冷温風空調を既に採用して相応の設備を備えている空間に対し事後的に輻射冷暖房に変更しようとすると、関連設備の設置スペースが不足する等のため実現困難なことが多く、実現可能であったとしても改修費用が嵩むこととなる。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑み、輻射による冷暖房を手軽に導入することができる輻射冷暖房方法、輻射冷暖房用送風機及び輻射冷暖房システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための輻射冷暖房方法として、例えば図１を参照して示すと、冷房及び暖房の少なくとも一方を行う対象となる冷暖房空間ＴＳに温度調節済みの温調空気ＣＡを導入する工程と；冷暖房空間ＴＳに導入された温調空気ＣＡを、冷暖房空間ＴＳを区画する区画面Ｆを挟んだ裏側ＢＳに取り込む工程と；冷暖房空間の裏側ＢＳに取り込まれた温調空気ＣＡを裏側ＢＳから区画面Ｆに接触させて区画面Ｆから熱輻射させる工程とを備えることとしてもよい。ここで「熱輻射」は、温輻射のみならず冷輻射も含む。
【０００７】
このように構成すると、冷暖房空間に導入された温調空気を、冷暖房空間を区画する区画面を挟んだ裏側に取り込むので、冷温風空調を行うために冷暖房空間に供給された温調空気を輻射冷暖房用の熱媒体として利用することができ、既存の冷温風空調方式を輻射冷暖房方式に容易に変更することが可能となる。ここで「冷温風空調」とは、温調空気を冷暖房空間に供給し冷暖房空間内の温度を調節する空調方式である。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る輻射冷暖房用送風機は、例えば図３に示すように、冷房及び暖房の少なくとも一方を行う対象となる冷暖房空間ＴＳ（例えば図１参照）に供給された温度調節済みの温調空気ＣＡを導入するチャンバー３１と；チャンバー３１内に配設され、チャンバー３１に導入された温調空気ＣＡを冷暖房空間ＴＳ（例えば図１参照）を区画する区画面Ｆ（例えば図１参照）を挟んだ裏側ＢＳ（例えば図１参照）に向けて供給するファン３３とを備え；チャンバー３１が、温調空気ＣＡを取り込む吸込口３５が形成された面である吸込口形成面３１ａと吸込口形成面３１ａに対向する面３１ｂとの面間寸法Ｌｈが２００ｍｍ以下となるように構成されている。ここで、吸込口形成面３１ａと吸込口形成面３１ａに対向する面３１ｂとは典型的には平行であるが、平行でない場合は吸込口形成面３１ａの図心を通る吸込口形成面３１ａの法線上における吸込口形成面３１ａと吸込口形成面３１ａに対向する面３１ｂとの距離を面間寸法Ｌｈとする。
【０００９】
このように構成すると、吸込口形成面と吸込口形成面に対向する面との面間寸法が２００ｍｍ以下となるように構成されているので、区画面を挟んだ裏側への設置に適した送風機となる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明に係る輻射冷暖房用送風機は、例えば図３に示すように、請求項１に記載の輻射冷暖房用送風機３０において、吸込口３５の周囲に、温調空気ＣＡを吸込口３５へ導くガイド３８が配設されている。
【００１１】
このように構成すると、冷暖房空間に供給された温調空気のうち輻射冷暖房用送風機に取り込むことができる温調空気の割合を増加させることができる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明に係る輻射冷暖房システムは、例えば図１に示すように、冷房及び暖房の少なくとも一方を行う対象となる冷暖房空間ＴＳに温度調節済みの温調空気ＣＡを供給する温調空気供給手段２０と；冷暖房空間ＴＳに導入された温調空気ＣＡを吸い込んで冷暖房空間ＴＳを区画する区画面Ｆを挟んだ裏側ＢＳに吐出する請求項１又は請求項２に記載の輻射冷暖房用送風機３０とを備える。
【００１３】
このように構成すると、冷暖房空間に供給された温調空気を、冷暖房空間を区画する区画面を挟んだ裏側に取り込むことができ、冷温風空調を行うために冷暖房空間に供給された温調空気を輻射冷暖房用の熱媒体として利用することができる。これにより、既存の冷温風空調方式を輻射冷暖房方式に容易に変更することが可能となる。また、冷暖房空間に導入された温調空気を吸い込んで冷暖房空間を区画する区画面を挟んだ裏側に吐出する送風機を備えるので、温調空気供給手段が区画面を挟んだ裏側に温調空気を供給するための静圧を有していない場合であっても冷暖房空間に供給された温調空気を区画面を挟んだ裏側に供給することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明に係る輻射冷暖房システムは、例えば図１に示すように、請求項３に記載の輻射冷暖房システム１において、裏側ＢＳに吐出された温調空気ＣＡを、裏側ＢＳから区画面Ｆに接触するように吹き出す温調空気吹出部材１０と；送風機３０から吐出された温調空気ＣＡを温調空気吹出部材１０へ導くダクト５０とを備える。
【００１５】
このように構成すると、冷暖房空間を区画する区画面を挟んだ裏側に吐出される空気を効率よく区画面に接触させることが可能となり、輻射による冷暖房効果が向上する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、冷暖房空間に供給された温調空気を、冷暖房空間を区画する区画面を挟んだ裏側に取り込むことができ、冷温風空調を行うために冷暖房空間に供給された温調空気を輻射冷暖房用の熱媒体として利用することができる。これにより、既存の冷温風空調方式を輻射冷暖房方式に容易に変更することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１８】
まず図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る輻射冷暖房システム１を説明する。図１は輻射冷暖房システム１の構成を示す模式的斜視図であり、床Ｆの一部を切り欠いている。図２は輻射冷暖房システム１が設置された冷暖房空間ＴＳの模式的断面図である。輻射冷暖房システム１は、温調空気供給手段としての床置パッケージ２０と、輻射冷暖房用送風機としての輻射送風機３０と、温調空気吹出部材としての放射状噴流ノズル１０と、輻射送風機３０から吐出された温調空気ＣＡを放射状噴流ノズル１０に導くダクト５０とを備えている。
【００１９】
冷暖房空間ＴＳは、輻射冷暖房システム１によって冷房及び／又は暖房が行われる対象となる空間である。冷暖房空間ＴＳは、床Ｆ、壁及び天井（不図示）に囲まれて形成されている。以降、冷暖房空間ＴＳを冷暖房室ＴＳと呼ぶこともある。床Ｆ、壁、天井は冷暖房室ＴＳを区画する区画面である。床Ｆの仕上げ面（冷暖房室ＴＳに現れる床面）はコンクリートスラブＳＬの表面より１００ｍｍ〜３００ｍｍ程度（典型的には２００ｍｍ程度）上部に設けられており、床ＦとコンクリートスラブＳＬとの間に床下空間ＢＳが形成されている。すなわち、床下空間ＢＳは、区画面としての床Ｆを挟んだ裏側となる。壁及び天井は、軽量鉄骨に石膏ボードが貼られて形成されている。
【００２０】
床置パッケージ２０は、冷暖房室ＴＳ内の空気を取り込むパッケージ吸込口２１と温調空気ＣＡを吹き出すパッケージ吹出口２２とが形成された外枠２３の内部に、チューブ（不図示）とファン（不図示）とが配設されている。チューブは室外機（不図示）に接続されている。チューブ内には冷媒が流れ、冷房時はチューブ内で冷媒が蒸発し、暖房時はチューブ内で冷媒が凝縮する。床置パッケージ２０は、ファンの作動により外枠２３内に取り込んだ冷暖房室ＴＳ内の空気を、冷房時は冷媒がこの空気から蒸発潜熱を奪うことにより冷却し、暖房時は冷媒の凝縮熱で温める。このようにして温度が調節された温調空気ＣＡは、パッケージ吹出口２２から冷暖房室ＴＳに吹き出される。温調空気ＣＡを冷暖房室ＴＳに直接吹き出す床置パッケージ２０に内蔵されているファンは一般に保有静圧が低く、温調空気ＣＡの吐出側にダクトを設置することが困難である。床置パッケージ２０は、典型的には制御装置９１に信号ケーブルを介して接続されており、制御装置９１からの信号を受信して温調空気ＣＡの温度を調節することができるように構成されている。
【００２１】
輻射送風機３０は、輻射冷暖房システム１における使用に適した送風機である。輻射送風機３０は、直方体のチャンバー３１と、温調空気ＣＡを昇圧するファンとしてのストレートシロッコファン３３とを備えており、ストレートシロッコファン３３はチャンバー３１内に配設されている。
以下図３を参照して、本発明の実施の形態に係る輻射送風機３０を説明する。図３は、輻射送風機３０の斜視図であり、チャンバー３１及びストレートシロッコファン３３の一部を切り欠いている。なお、冷暖房室ＴＳ（図１参照）まわりの構成の符号については適宜図１を参照する。また、ここでは輻射送風機３０を床下空間ＢＳに設置することを前提として説明することとし、床下空間ＢＳに設置したときに鉛直方向となる向きを「高さ方向Ｈ」ということとする。
【００２２】
ストレートシロッコファン３３は、多翼ブレード３３ｆがケース３３ｃに収容されて形成されている。多翼ブレード３３ｆは電動機（不図示）の軸に取り付けられている。ケース３３ｃは直方体に形成されている。ケース３３ｃは、直方体の最も長い辺を含まない面のうちの一方の面に温調空気ＣＡを導入する導入口３３ｓが形成されており、導入口３３ｓが形成された面に対向する面に温調空気ＣＡを導出する導出口３３ｔが形成されている。多翼ブレード３３ｆは、その軸がケース３３ｃの導入口３３ｓと導出口３３ｔとを結ぶ線に直交するように、ケース３３ｃ内に配設されている。以降の輻射送風機３０の説明においては、導入口３３ｓと導出口３３ｔとを結ぶ線の方向を「幅方向Ｗ」ということとし、幅方向Ｗ及び高さ方向Ｈに直交する方向を「奥行き方向Ｄ」ということとする。ストレートシロッコファン３３は、導入口３３ｓ及び導出口３３ｔが形成された面が側面となるように、かつ多翼ブレード３３ｆの軸が奥行き方向Ｄに延びるようにチャンバー３１内に配設される。このように配設すると、一般にケース３３ｃの最も短い辺が高さ方向Ｈに延びるようにチャンバー３１内に配設されることとなる。なお、本実施の形態ではファンとしてストレートシロッコファン３３を用いているが、クロスフローファン等を用いてもよい。しかしながら、コンパクトであると共に比較的大きな静圧を有しているストレートシロッコファン３３を用いることが好ましい。
【００２３】
チャンバー３１の上面３１ａには冷暖房室ＴＳに供給された温調空気ＣＡをチャンバー３１内に取り込む吸込口３５が形成されている。すなわち、上面３１ａは吸込口形成面となっている。吸込口３５は、輻射送風機３０を床下空間ＢＳに設置したときに冷暖房室ＴＳの在室者にとって邪魔にならないように形成されていることが好ましい。吸込口３５が上面３１ａと面一に形成されている場合は上面３１ａが冷暖房室ＴＳの床Ｆの一部を構成する。あるいは、吸込口３５が形成された部分以外の上面３１ａを床Ｆの材料の厚さ分だけ高さ方向Ｈに短くするようにチャンバー３１を構成し、輻射送風機３０を設置したときに吸込口３５が床Ｆの仕上げ面と面一になるように構成してもよい。
【００２４】
吸込口３５は、冷暖房室ＴＳに供給された温調空気ＣＡのうちの５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９５重量％以上を床下空間ＢＳに供給することができるような流量の温調空気ＣＡを取り込むことができるように構成されている。１つの冷暖房室ＴＳの冷暖房を行う輻射冷暖房システム１に、１台の輻射送風機３０が設置される場合の吸込口３５は、冷暖房室ＴＳに供給された温調空気ＣＡのうちの５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９５重量％以上を取り込むように構成されており、複数台の輻射送風機３０が設置される場合は、協働して冷暖房室ＴＳに供給された温調空気ＣＡのうちの５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは９５重量％以上を床下空間ＢＳに供給できるように、各輻射送風機３０の吸込口３５が構成されていればよい。吸込口３５は、典型的には細長い長方形状に形成されており、その長辺がチャンバー３１の幅方向Ｗの長さとほぼ同じ長さに、短辺がチャンバー３１の奥行き方向Ｄの長さの１／３〜１／６程度の長さに形成されている。吸込口３５の大きさはストレートシロッコファン３３の保有静圧との関係によって定めればよい。
【００２５】
チャンバー３１は、上面３１ａと、上面３１ａに対向する面である底面３１ｂとの間の距離（面間寸法Ｌｈ）が２００ｍｍ以下となるように構成されており、典型的にはストレートシロッコファン３３の高さとほぼ同じ寸法で形成されている。面間寸法Ｌｈは、床下空間ＢＳに収まる寸法で形成されていることが好ましい。このように構成されていると、冷暖房室ＴＳの床Ｆの面上から輻射送風機３０が突出せず、冷暖房室ＴＳを有効に利用することができる。仮に面間寸法Ｌｈが床下空間ＢＳに収まらなくても、面間寸法Ｌｈが２００ｍｍ以下となるように構成されていると、輻射送風機３０の突出する部分が少なくて済む。チャンバー３１の幅方向Ｗの長さは、ストレートシロッコファン３３の幅方向Ｗの長さと所定の長さとを加えた長さに形成されている。所定の長さは、導入口３３ｓから導入される温調空気ＣＡの流れの向きを変換する導入空間３１ｓを形成する長さと、導出口３３ｔから導出された温調空気ＣＡの流れの向きを変換する導出空間３１ｔを形成する長さとを合計した長さである。チャンバー３１の奥行き方向Ｄの長さは、ストレートシロッコファン３３の奥行き方向Ｄの長さと吸込口３５の奥行き方向Ｄの長さとを加えた長さに形成されている。チャンバー３１内には、吸込口３５が存在する空間とストレートシロッコファン３３が存在する空間とを奥行き方向Ｄで区画する区画板３２が設けられている。区画板３２は、導出口３３ｔが存在する側ではチャンバー３１の奥行き方向Ｄに延びる辺を含む側面に接触しているが、導入口３３ｓが存在する側ではチャンバー３１の奥行き方向Ｄに延びる辺を含む側面に接触していない。これにより、導出空間３１ｔは吸込口３５が存在する空間と連通しないが、導入空間３１ｓは吸込口３５が存在する空間と連通するように構成されている。
【００２６】
チャンバー３１の幅方向Ｗに延びる辺と高さ方向Ｈに延びる辺とを含む面の導出空間３１ｔを形成する部分には、温調空気ＣＡを吐出する吐出口３４が設けられている。この部分に吐出口３４が設けられている場合、面間寸法Ｌｈは高さ方向Ｈにおける吐出口の寸法以上となる。また、吸込口３５の開口面積の吐出口３４の開口面積に対する比が３．５以上、好ましくは４．０以上、さらに好ましくは４．５以上となるようにすると、吸込口３５を通過する温調空気ＣＡの風速が吸込口３５を通過する温調空気ＣＡの風速よりも大幅に小さくなり、これによって吸込口３５周辺の騒音の発生や冷暖房室ＴＳ内の在室者に不快感を与えるような気流の発生を低減することができるため好適である。吐出口３４は、典型的には、ダクトを接続しやすいようにソケットで形成されている。導出空間３１ｔには、温調空気ＣＡの圧力損失を低減するためのガイドベーン（不図示）が設けられていてもよい。輻射送風機３０は、典型的には制御装置９１（図１参照）と信号ケーブルを介して接続されており、制御装置９１（図１参照）からの信号を受信して温調空気ＣＡの吐出量を調節することができるように構成されている。
【００２７】
また、輻射送風機３０のチャンバー３１に形成された吸込口３５の周囲にガイド３８を設け、冷暖房室ＴＳに供給された温調空気ＣＡのより多くが吸込口３５から取り込まれるようにしてもよい。ガイド３８は、温調空気ＣＡを吸込口３５に導く案内板である。ガイド３８は、輻射送風機３０が作動していないときは吸込口３５を塞ぐように上面３１ａに接触し、作動するときに上面３１ａと鋭角をなすように開く開閉蓋のように構成すると、輻射送風機３０の未使用時に冷暖房室ＴＳを広く利用できて好適である。ガイド３８は、蝶番３８ａ等で上面３１ａに取り付けるようにしてもよい。
【００２８】
上記のように構成された輻射送風機３０は以下のように作用する。多翼ブレード３３ｆの回転により吸込口３５からチャンバー３１内に温調空気をＣＡが流入する。チャンバー３１に流入した温調空気ＣＡは、導入空間３１ｓを経由して、導入口３３ｓからストレートシロッコファン３３に流入する。ストレートシロッコファン３３に流入した温調空気ＣＡは、昇圧され、導出口３３ｔからストレートシロッコファン３３を出て導出空間３１ｔに至り、吐出口３４を介して輻射送風機３０から吐出される。
【００２９】
次に図４を参照して、輻射冷暖房システム１（図１及び図２参照）で利用される放射状噴流ノズル１０を説明する。図４は放射状噴流ノズル１０を説明する図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はスリット１０ｓを説明する部分詳細図、（ｄ）は変換部材１２との接続部分の風導部１１を説明する部分詳細図である。放射状噴流ノズル１０は、風導部１１と変換部材１２とを有している。
【００３０】
風導部１１は筒状に形成されており、典型的には円筒状に形成されているが、円筒状以外に、筒の軸に対して直角方向の断面が三角形あるいは四角形等の多角形の筒状に形成されていてもよい。風導部１１は、筒の両端面が開口しており、一方の開口が温調空気ＣＡを導入する導入口１１ａとして形成されており、他方の開口が温調空気ＣＡを導出する導出口１１ｂとして形成されている。導出口１１ｂ側の風導部１１の端部には、周方向に間隔をあけて複数の凹部１１ｅが形成されている。凹部１１ｅは、典型的には半円形に形成されるが、四角形等であってもよい。形成される凹部１１ｅの数及び大きさは、風導部１１の直径や導出される温調空気ＣＡの流量によって適宜決定されるが、概ね凹部１１ｅが半円形の場合は凹部１１ｅの直径が風導部１１の直径の１／１０以下、隣り合う凹部１１ｅ同士の間隔（半円形の中心間の距離）Ｌｅが凹部１１ｅの直径の２〜３倍程度とするとよい。また、風導部１１の側面には、固定ピース１５が設けられている。
【００３１】
変換部材１２は、錐体状に形成されており、典型的には円錐状に形成されているが、円錐状以外の三角錐あるいは四角錐等の底面部が多角形の錐体状に形成されていてもよい。錐体の底面は開口となっていてもよい。錐体の底面が開口となっていると、変換部材１２の製造が容易になる。他方、錐体の底面を有することとすると、温調空気ＣＡから伝わった熱を底面に接触する床Ｆの部材に伝達することができる。変換部材１２の大きさは、変換部材１２がないと仮定した場合に導出口１１ｂから温調空気ＣＡが導出される方向である「風導導出方向」の投影面上で、錐体の底面部が少なくとも風導部１１の導出口１１ｂを包含する大きさに形成されている。風導導出方向は、典型的には、風導部１１を形成する筒の軸方向であるが、筒の軸方向以外の成分を含む場合はすべての成分を考慮に入れることが好ましい。すべての成分を考慮に入れると、温調空気ＣＡが確実に変換部材１２を形成する錐体の辺に接触することとなり好ましい。しかしながら、簡易的に、主な成分（典型的には筒の軸方向成分）だけを考慮して風導導出方向を決定してもよい。逆に、変換部材１２を形成する錐体の底面部の最大は、風導部１１の軸直角方向の長さの平均の１．６倍以下とするのが好ましい。例えば、風導部１１が円筒状で変換部材１２が円錐状に形成された場合、変換部材１２の底面部の直径が導出口１１ｂの直径より２０ｍｍ程度大きくなるように形成されるのが好ましい。
【００３２】
変換部材１２は、風導部１１に対して、変換部材１２を形成する錐体の頂部が導出口１１ｂから風導部１１の中に入り、錐体の底面部が風導部１１の外側に位置するように取り付けられている。この際、変換部材１２の錐体の頂部が風導部１１を形成する筒の軸上に位置するのが好適である。図４（ｃ）に示すように、風導部１１と変換部材１２とは、その相対位置が、風導部１１の導出口１１ｂ側の端部を延長したと仮定した場合に変換部材１２に接触する位置と導出口１１ｂ側の端部との距離Ｌｓが、ほぼ凹部１１ｅの直径程度になるように配設されているが、距離Ｌｓは適宜決定してもよい。これにより、風導部１１と変換部材１２との間に、導出口１１ｂ側の端部の全周にわたって幅Ｌｓのスリット１０ｓが形成される。導出口１１ｂ側の風導部１１の端部に凹部１１ｅが形成されていることにより、スリット１０ｓは切り欠きを含んで形成されている。なお、凹部１１ｅは、風導部１１ではなく、導出口１１ｂの外周に対向する変換部材１２の錐体の辺に形成されていてもよい。
【００３３】
変換部材１２の風導部１１への取り付けは、図４（ｄ）に示すような突起１３を、その先端をより幅の狭い爪１３ａとして導出口１１ｂ側の端部に３箇所程度設けると共に、突起１３に対向する位置の変換部材１２に爪１３ａを通すが突起１３を通さない大きさの取付孔１２ｈを形成し、爪１３ａを取付孔１２ｈに通した後に折り曲げることにより行われる。なお、爪１３ａや取付孔１２ｈを形成せずに、突起１３を変換部材１２に溶接することにより取り付けてもよい。
【００３４】
上記のように構成された放射状噴流ノズル１０では、導入口１１ａから導入され風導部１１内を流れる温調空気ＣＡが、導出口１１ｂ付近から変換部材１２の錐体の辺に略沿った流れとなる。言い換えれば、風導部１１内を流れる温調空気ＣＡは、変換部材１２によって流れ方向が変換させられる。放射状噴流ノズル１０では、図４（ｃ）に示すように、方向が変換される前の温調空気ＣＡの流れ方向Ｖｓ（風導部１１内を流れる温調空気ＣＡの平均の流れ方向Ｖｓ）と変換された後の温調空気ＣＡの流れ方向Ｖｃ（スリット１０ｓから流出する温調空気ＣＡの平均の流れ方向Ｖｃ）とのなす角θは鋭角となる。ここで、変換された後の温調空気ＣＡの流れ方向Ｖｃを説明する際の「スリット１０ｓから流出する温調空気ＣＡ」は、典型的には、変換部材１２を形成する錐体の辺の法線が、風導部１１の導出口１１ｂ側の端部外周を通るときの、変換部材１２と風導部１１との間を流れる温調空気ＣＡをいう。変換部材１２が錐体状となっており、スリット１０ｓが全周にわたって形成されているので、放射状噴流ノズル１０から導出された温調空気ＣＡは、放射状に拡散される。温調空気ＣＡが放射状に拡散されるとき、切り欠きが形成された部分のスリット１０ｓから導出される温調空気ＣＡの流速が、切り欠きが形成されていない部分のスリット１０ｓから導出される温調空気ＣＡの流速よりも速くなっているので、流速の速い温調空気ＣＡが流速の遅い温調空気ＣＡを誘引し、温調空気ＣＡ全体の床Ｆの裏面への到達距離が長くなる。なお、切り欠きが形成された部分のスリット１０ｓとは、風導部１１の凹部１１ｅが形成され始める境界部分から風導部１１の軸方向に平行な仮想線でスリット１０ｓを分割したときに凹部１１ｅを含むスリットをいう。また、切り欠きが形成されていない部分のスリット１０ｓとは、凹部１１ｅを含まないスリットをいう。
【００３５】
次に図５を参照して、輻射冷暖房システム１（図１及び図２参照）で利用されるダクトである断面変形自在ダクト５０を説明する。図５は断面変形自在ダクト５０の軸直角方向断面図である。断面変形自在ダクト５０は、外力が作用したときに断面が変形し、外力が除かれると断面が元の形状に戻るダクトである。断面変形自在ダクト５０の本体５２は、矩形のシート状の部材であるシート状部材５１を丸め、対向する縁部５１ａ、５１ｂを重ね合わせて円筒状に形成したものである。断面変形自在ダクト５０は、外力が作用して本体５２の断面が楕円形に変形したときに、この楕円の、長軸の短軸に対する比（すなわち、長軸／短軸）が１．２となるまで変形しても弾性変形を維持しており、好ましくは１．５、より好ましくは２．０、さらに好ましくは３．０あるいはそれ以上となるまで変形しても弾性変形を維持するとよい。
【００３６】
シート状部材５１の材質は、典型的にはポリエチレンテレフタレート樹脂（以下「ＰＥＴ樹脂」という。）であるが、後述するような厚さの極薄亜鉛鉄板等であってもよい。シート状部材５１は、短辺が円形断面の外周長に縁部５１ａ、５１ｂを重ね合わせる分を考慮した長さ、長辺が典型的には１．８ｍの長方形となっている。縁部５１ａ、５１ｂは、長辺の縁の部分である。シート状部材５１の一方の長辺の縁部５１ａと、縁部５１ａに対向する他方の長辺の縁部５１ｂとを重ね合わせてシート状部材５１を筒状に形成して本体５２とする。縁部５１ａと縁部５１ｂとを重ね合わせた重合部５２ｗは、締結部材としてのタッピングビス５５で締結できる幅を少なくとも有していればよい。シート状部材５１の厚さは概ね０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍ、好ましくは０．０８ｍｍ〜０．１１ｍｍ程度とすると、外力が加わって円形断面が変形しても上述の弾性変形を維持することができる。しかしながら、用途に応じた強度を有し、上述の弾性変形を維持することができれば、異なる厚さとしてもよい。
【００３７】
重合部５２ｗを締結するタッピングビス５５は、十字穴付ねじの先端にドリルの先端のような刃を付けたもので、母材に下孔を空けなくても締結することができる部材である。上述のような材質及び厚さのシート状部材５１の重合部５２ｗをタッピングビス５５で締結すると締結部分に応力が集中して締結部分周辺の本体５２が破損する場合があるので、本体５２の内側から当て板５３を宛がって重合部５２ｗを補強することが好ましい。当て板５３は、シート状部材５１の長辺とほぼ同じ長さで、タッピングビス５５を受けられる程度の幅を有する細長の鉄板である。当て板５３は、典型的には０．６ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の厚さを有している。
【００３８】
重合部５２ｗをさらに補強するため、本体５２の外側から重合部５２ｗに補強部材を宛がった上でタッピングビス５５により締結してもよい。このときの補強部材を以下のような構造の野縁５４とすることができる。野縁５４は、建物内の間仕切り（天井や床を含む）の下地材部材として広く用いられている軽量鉄骨である。野縁５４は、いわゆるＳバーであり、断面形状がほぼコの字状となっている。ほぼコの字状は、断面における底辺５４ｂと、この底辺５４ｂの両端から底辺５４ｂに対して直角に延びる２つの側辺５４ｓにより形成されている。側辺５４ｓのうち底辺５４ｂと接していない方の端部を自由端と呼ぶこととし、各側辺５４ｓの自由端から他方の側辺５４ｓの方に向かって突起５４ｐが突き出ている。突起５４ｐの自由端とは反対側の端部は、安全のため底辺５４ｂの方に向けて折り曲げられている。
【００３９】
再び図１及び図２に戻って、輻射冷暖房システム１の説明を続ける。輻射冷暖房システム１は、冷暖房室ＴＳに対して以下のように設置される。床置パッケージ２０は、背面が冷暖房室ＴＳの１つの壁に接触するような位置に床置きされる。床置パッケージ２０が設置された位置からできるだけ離れた位置の床Ｆには、制気口４５（図２参照）が設けられている。輻射送風機３０は、床置パッケージ２０から供給された温調空気ＣＡをできるだけ多く取り込むことができるように、床置パッケージ２０の近くの床下空間ＢＳの設置される。このとき輻射送風機３０は、吸込口３５が形成された面が床Ｆの仕上げ面と面一になるように設置される。輻射送風機３０の吐出口３４には、断面変形自在ダクト５０が接続される。吐出口３４と断面変形自在ダクト５０との接続部はアルミテープ等で目張りするとよい。
【００４０】
また、放射状噴流ノズル１０は、床下空間ＢＳの適切な位置に複数配設される。ここでいう適切な位置とは、典型的には、放射状噴流ノズル１０から吹き出される温調空気ＣＡの到達距離を考慮して、冷暖房室ＴＳの床Ｆ全体から輻射があるように床Ｆに温調空気ＣＡを接触させることができるような位置である。放射状噴流ノズル１０は、変換部材１２の底辺部分が床下空間ＢＳ側から床Ｆに接触するように設置される。このとき、コンクリートスラブＳＬ又は根太（不図示）と、取付ピース１５（図４参照）との間にコイルばねや板ばね等を介在させて、放射状噴流ノズル１０を床Ｆの方向に常に付勢させるようにするとよい。放射状噴流ノズル１０の導入口１１ａ（図４参照）には断面変形自在ダクト５０が接続される。あるいはフレキシブルダクト（不図示）を用いて断面変形自在ダクト５０と放射状噴流ノズル１０とを接続してもよい。輻射送風機３０の吐出口３４に接続された断面変形自在ダクト５０を複数の放射状噴流ノズル１０に向けて分岐させるには、分岐部分に空気分配器４０を設けるとよい。空気分配器４０は、典型的にはチャンバーであり、必要に応じてガイドベーンが設けられる。
【００４１】
冷暖房室ＴＳの１つの壁には、制御装置９１が取り付けられている。制御装置９１は、輻射冷暖房システム１の運転を制御する。制御装置９１は床置パッケージ２０に信号を送信し、パッケージ吹出口２２から吹き出される温調空気ＣＡの温度を調節するように構成されている。また、制御装置９１は輻射送風機３０に信号を送信し、モーターの回転速度を調節することにより吐出口３４から吐出される温調空気ＣＡの流量を調節するように構成されている。制御装置９１は、冷暖房の程度（輻射熱量）を設定するための入力部（不図示）を有している。入力部はタッチパネルやボタンで構成される。
【００４２】
輻射冷暖房システム１は、輻射温度計９２を備えていてもよい。輻射温度計９２は、床Ｆの表面からの赤外線輻射から輻射エネルギーを計測するものである。輻射温度計９２は制御装置９１と信号ケーブルで接続されている。制御装置９１は輻射温度計９２から信号を受信し、輻射温度計９２で計測した輻射エネルギーに基づいて、冷暖房室ＴＳの在室者にとって快適な輻射エネルギー量となるように床置パッケージ２０や輻射送風機３０を制御する。
【００４３】
また、輻射冷暖房システム１は、区画面温度センサー９３を備えていてもよい。区画面温度センサー９３は、冷暖房室ＴＳに輻射する床Ｆの温度を検出するものである。区画面温度センサー９３は制御装置９１と信号ケーブルで接続されている。制御装置９１は区画面温度センサー９３から信号を受信し、区画面温度センサー９３で検出した温度に基づいて、床Ｆの温度が冷暖房室ＴＳの在室者に不快感を与える温度とならないように床置パッケージ２０や輻射送風機３０を制御する。
【００４４】
引き続き図１及び図２を参照して、輻射冷暖房システム１の作用を説明する。なお、以下の説明では冷暖房室ＴＳの暖房を行うものとして説明する。まず、床置パッケージ２０から冷暖房室ＴＳ内に温調空気ＣＡを供給する。このときの温調空気ＣＡの温度は、本実施の形態では約２６〜２８℃（好適には２７℃）である。冷暖房室ＴＳ内に供給された温調空気ＣＡは、輻射送風機３０の作動により断面変形自在ダクト５０へと流入することで、断面変形自在ダクト５０が設置されている床下空間ＢＳに取り込まれることとなる。断面変形自在ダクト５０内を流れる温調空気ＣＡは、空気分配器４０で複数の断面変形自在ダクト５０に分流し、各放射状噴流ノズル１０に到達する。その後温調空気ＣＡは各放射状噴流ノズル１０のスリット１０ｓ（図４参照）から床下空間ＢＳ内（断面変形自在ダクト５０の外側）に導出される。床下空間ＢＳ内に導出された温調空気ＣＡは床Ｆの裏面に沿って放射状に拡散される。床Ｆと接触した温調空気ＣＡは床Ｆに熱を伝達し、床Ｆを温めて、自らは温度が低下した空気ＤＡとなる。
【００４５】
温められた床Ｆは輻射熱を放出し、冷暖房室ＴＳを暖める。すなわち、冷暖房室ＴＳは、床Ｆからの熱輻射により暖房される。厳密にいえば、床Ｆから赤外線が輻射され、輻射された赤外線が冷暖房室ＴＳ内の在室者に熱作用を行い、在室者が暖かく感じるものである。床Ｆに熱を伝達して温度が低下した空気ＤＡは、制気口４５から冷暖房室ＴＳへ移動する。冷暖房室ＴＳに戻された空気ＤＡは一部が換気のために冷暖房室ＴＳ外へと排出されるが、残りはパッケージ吸込口２１から床置パッケージ２０に流入し、再び温調空気ＣＡとなって冷暖房室ＴＳに供給される。このように、床Ｆに熱を伝達した空気ＤＡを冷暖房室ＴＳへ戻すこととすると、冷暖房室ＴＳ内の空気のよどみを防ぐことができると共に、全換気する場合に比べて暖房に用いるエネルギーを低減することができる。
【００４６】
上述の輻射冷暖房システム１とすると、従来の冷温風空調でも用いられていた床置パッケージ２０等を用いて輻射冷暖房を行うことができる。つまり、汎用パッケージを利用して輻射冷暖房を行うことができる。このことは、既に冷温風空調システムが設置されている冷暖房室であってもわずかな改良で（例えば床Ｆ（区画面）を冷却又は加熱する熱媒体として液体を用いるようなシステムを新たに設けることなく）輻射冷暖房システムを構築することが可能であることをも意味している。輻射冷暖房システム１とすると、冷暖房室ＴＳに供給する温調空気の設定温度を、冷温風空調に比べて周囲環境温度に近い温度に設定することができるので、エネルギー消費量を削減することができる。冷温風空調で暖房を行う場合、室内設定温度は一般的に２２℃で、このときの吹き出し空気温度（温調空気の温度）は３２℃〜３５℃程度が一般的であるが、輻射冷暖房システム１では温調空気ＣＡの設定温度が上述のように２７℃程度で足りるので、消費エネルギー量が少なくなる。また、輻射冷暖房システム１とすると、輻射冷暖房と冷温風空調とを状況に応じて切り替えて運転することができる。
【００４７】
以上では暖房の例を説明したが、輻射冷暖房システム１で冷暖房室ＴＳを冷房することもできる。冷房の場合は床Ｆが冷やされ、冷熱の輻射（床Ｆ（区画面）が冷暖房室ＴＳ内よりも低温のときに床Ｆが吸熱を行う）が行われることとなる。本実施の形態で冷房を行う場合、冷暖房室ＴＳ内に供給される温調空気ＣＡの温度は約２０〜２２℃（好適には２１℃）である。冷房の場合も冷温風空調（吹き出し空気温度が約１５℃）よりも消費エネルギー量が少なくて済む。
【００４８】
以上の説明では、温調空気供給手段が床置パッケージ２０であるとして説明したが、壁掛けや天吊りのパッケージ、ファンコイル、ファンヒーター等であってもよく、あるいはエアハンドリングユニット等で温度調節された空気を冷暖房室ＴＳに導くダクトに接続された吹出口や、いわゆるルームエアコン等、温調空気ＣＡを冷暖房室ＴＳに供給することができるものであればよい。また、温調空気供給手段は、冷暖房室ＴＳに供給された温調空気ＣＡのできるだけ多くを裏側ＢＳに供給する観点から、輻射送風機３０と近接して設置されていることが好ましい。なお、冷暖房空間ＴＳは、壁、床、天井に囲まれて社会通念上室内と認識できる部分をいい、したがって温調空気供給手段から供給される温調空気ＣＡがダクトによって区画面を挟んだ裏側ＢＳに導かれている場合であっても、ダクトが冷暖房空間ＴＳ内に存在する場合には、温調空気ＣＡが冷暖房空間ＴＳに供給されたこととなる。
【００４９】
以上の説明では、輻射冷暖房システム１で用いる送風機が輻射送風機３０であるとして説明したが、汎用の送風機を用いてもよい。例えば、床下空間ＢＳに汎用のストレートシロッコファンを設置し、床面に吸込口となる制気口を設置して、個別に設置したストレートシロッコファンと制気口とをフレキシブルダクトで接続することにより冷暖房室ＴＳに供給された温調空気ＣＡを床下空間ＢＳに導くようにしてもよい。しかしながら、輻射送風機３０を用いると、冷暖房室ＴＳに供給された温調空気ＣＡのうちの多く（少なくとも５０重量％以上）を床下空間ＢＳに供給することができるように吸込口３５から温調空気ＣＡを取り込むことができ、また床下空間ＢＳに収まるように設置することができ、さらに施工時の手間を低減することができるので好適である。
【００５０】
以上の説明では、温調空気吹出部材が放射状噴流ノズル１０であるとして説明したが、放射状噴流ノズル１０の変換部材１２を細長に形成して直線状に温調空気ＣＡを拡散させるように構成した吹出部材や、拡散部材を設けずに単に床下空間ＢＳから床Ｆに温調空気ＣＡを接触させるような吹出部材としても、冷暖房室ＴＳを輻射冷暖房できる程度に床Ｆ（区画面）に熱を伝達できればよい。しかしながら、放射状噴流ノズル１０のように、温調空気ＣＡを床Ｆ（区画面）に沿って拡散する拡散部材を有する吹出部材とすると、広範囲にわたって温調空気ＣＡと床Ｆ（区画面）とを接触させることができ、効率よく熱伝達が行われることとなるので好適である。
【００５１】
以上の説明では、輻射送風機３０から吐出された温調空気ＣＡを放射状噴流ノズル１０へ導くダクトが断面変形自在ダクト５０であるとして説明したが、一般に用いられている矩形の亜鉛鉄板ダクトやステンレスダクト、あるいはスパイラルダクトを用いてもよく、硬質塩化ビニル管をダクトとして用いてもよい。しかしながら、断面変形自在ダクト５０を用いると、電線や根太等の他の部材との間で互いに障害物として影響を及ぼすことが少なくなり、狭い空間における施工性が向上する。
【００５２】
以上の説明では、温調空気ＣＡを床Ｆに接触させて床Ｆからの輻射熱により冷暖房室ＴＳの冷暖房を行うこととして説明したが、床Ｆ以外に天井や壁からの輻射熱により冷暖房室ＴＳの冷暖房を行ってもよく、床Ｆ、天井、壁の中から輻射面を任意に組み合わせて複数の区画面からの輻射熱により冷暖房室ＴＳの冷暖房を行うこととしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る輻射冷暖房システムの構成を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る輻射冷暖房システムが設置された冷暖房空間の模式的断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る輻射送風機の斜視図である。
【図４】放射状噴流ノズルを説明する図である。（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はスリットを説明する部分詳細図、（ｄ）は変換部材との接続部分の風導部を説明する部分詳細図である。
【図５】断面変形自在ダクトの軸直角方向断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    輻射冷暖房システム
１０  放射状噴流ノズル
２０  床置パッケージ
３０  輻射冷暖房用送風機
３１  チャンバー
３１ａ  吸込口形成面
３１ｂ  対向面
３３  ストレートシロッコファン
３５  吸込口
３８  ガイド
５０  断面変形自在ダクト
ＢＳ  床下空間
ＣＡ  温調空気
Ｆ    床
Ｌｈ  面間寸法
ＴＳ  冷暖房空間
【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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