(57)【要約】【課題】温度変更に対応しながら天井パネル中央部から同心円状に均一な熱放射を行い、熱損失の少ない空気調和システムを提供すること。【解決手段】天井パネル１内部に空間７が設けられ、この天井パネル１内部の水平面における中央部には、天井と略直交する回転軸９を有する遠心型送風機１１を備えた空気調和機３が設置され、この空気調和機３の吹出し口１４は遠心型送風機１１の外周方向を向いている空気調和システムであって、空気調和機３本体から最短距離で天井パネル１の端部まで冷暖房を行うことができ、熱損失が少ないため省エネルギーなシステムであるとともに、居住者が居室中央を中心とする同心円上のどの位置にいても、等しい熱放射が与えられるため、リビングやダイニングなどでは複数の居住者が同様の快適感を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井パネル内部に空間が設けられ、この天井パネル内部の水平面における中央部には、天井と略直交する回転軸を有する遠心型送風機を備えた空気調和機が設置され、この空気調和機の吹出し口は遠心型送風機の外周方向を向いていることを特徴とする空気調和システム。
【請求項２】
空気調和機の吸込み口は上面にあることを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項３】
天井パネルの水平面における中央部の居室側に吸込み口と、天井パネル外周部の居室側に吹出し口とを有し、空気調和機の吸込み口は下面にあって天井パネルの吸込み口と共通であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和システム。
【請求項４】
天井パネル中央部の吸込み口下部に照明器具を設置することを特徴とする請求項３に記載の空気調和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱放射を行う天井パネルにより室内空間の温熱環境を制御する空気調和システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気調和システムは、天井内部の空間の上流から下流方向へ向けて熱交換された冷暖房空気を流すものが考案されている。（例えば特許文献１参照）。図６は特許文献１に記載されたシステムの構成を示すものである。図６に示すように、天井パネル１の内部には空気流路２が設けられており、天井裏に設けられた空気調和機３によって冷暖房された空気は、空気流路２の上流側入口４から下流側出口５に向けて一方通行で流れている。ここで天井パネル１は上流側入口４から下流側出口５に向けて熱抵抗が小さくなるように形成されており、居室側の表面温度が一定に保たれて均一な熱放射が行われるようになっている。
【特許文献１】特開平９−２５０７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、ある一定の温度に保とうとする場合には有効であるが、このような空気調和システムは実際には運転しながら環境の負荷に応じて温度を変更することが多い。このような温度変更時に、天井パネルの熱抵抗が異なれば、当然蓄熱量も異なるので、温度変更に素早く対応し切れず、均一な熱放射とならない可能性がある。例えば冷房時ならば、天井パネルの温度を下げ過ぎたためにやや上昇させたい場合、熱抵抗の大きい上流側入口はこの上昇変更へ追随しにくく、冷えたままになる可能性がある。この場合、上流側は天井温度が低く下流側の天井温度が高くなって不均一な熱放射となり、場所によって居住者の快適感が異なるという課題を有していた。
【０００４】
またこのように一方通行で冷暖房空気が流れる場合、必ず居室の対面で上流側と下流側が存在して上記課題が発生するとともに、空気流路全体の長さは空気調和機を起点として天井パネル長さの約２倍となり、その間の熱損失も少なくないため、空気調和システム全体で消費電力を余分に要する可能性がある、という課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、天井パネル中央部に設置された遠心型送風機を備えた空気調和機によって、温度変更に対応しながら天井パネル中央部から同心円状に均一な熱放射を行い、かつ熱損失の少ない空気調和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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和システムは、天井パネル内部に空間が設けられ、この天井パネル内部の水平面における中央部には、天井と略直交する回転軸を有する遠心型送風機を備えた空気調和機が設置され、この空気調和機の吹出し口は遠心型送風機の外周方向を向いているものである。
【０００７】
これによって、天井パネルは空気調和機本体から最短距離で天井パネルの端部まで冷暖房を行うことができ、熱損失を少なくすることができる。
【０００８】
また本発明の空気調和システムは、空気調和機の吸込み口は上面にあるもので、これによって、天井パネルを冷暖房した空気は居室とは反対側の冷暖房の必要がない天井裏に沿
って吸込み口へ流れるので、熱損失を少なくすることができる。
【０００９】
また本発明の空気調和システムは、天井パネルの水平面における中央部の居室側に吸込み口と、天井パネル外周部の居室側に吹出し口とを有し、空気調和機の吸込み口は下面にあって天井パネルの吸込み口と共通であるものである。
【００１０】
これによって、天井を冷暖房した空気が居室に流れるため、放射だけではなく、対流による温度制御が可能である。
【００１１】
また本発明の空気調和システムは、天井パネル中央部の吸込み口下部に照明器具を設置するもので、これによって、システム吸込み口を隠蔽することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の空気調和システムは、天井パネル中央部に遠心型送風機を有する空気調和機を設置することにより、効率良く天井パネルの温度制御を行うことができ、省エネルギーであるとともに居住者に快適感の向上をもたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、天井パネル内部に空間が設けられ、この天井パネル内部の水平面における中央部には、天井と略直交する回転軸を有する遠心型送風機を備えた空気調和機が設置され、この空気調和機の吹出し口は遠心型送風機の外周方向を向いている空気調和システムであって、空気調和機本体から最短距離で天井パネルの端部まで冷暖房を行うことができ、熱損失が少ないため省エネルギーなシステムであるとともに、居住者が居室中央を中心とする同心円上のどの位置にいても、等しい熱放射が与えられるため、リビングやダイニングなどでは複数の居住者が同様の快適感を得ることができる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明の空気調和システムの空気調和機の吸込み口は上面にあるもので、これによって、天井パネルを冷暖房した空気は居室とは反対側の冷暖房の必要がない天井裏に沿って吸込み口へ流れるので、熱損失が少ないためさらに省エネルギーなシステムであるとともに、居住者が居室中央を中心とする同心円上のどの位置にいても、等しい熱放射が与えられるため、リビングやダイニングなどでは複数の居住者が同様の快適感を得ることができる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第１の発明の空気調和システムの天井パネルの水平面における中央部の居室側に吸込み口と、天井パネル外周部の居室側に吹出し口とを有し、空気調和機の吸込み口は下面にあって天井パネルの吸込み口と共通とするもので、天井を冷暖房した空気が居室に流れるため、放射だけではなく、対流による温度制御が可能で、なおかつ、直接対流による冷暖房を行う場合より、吹出し温度を室温に近づけられるため、居住者にドラフト等の不快感を与えにくくすることができる。
【００１６】
第４の発明は、特に、第３の発明の空気調和システムの天井パネル中央部の吸込み口下部に照明器具を設置するもので、システム吸込み口を隠蔽することができ、居室内の美観の向上を図ることができる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和システムが設置された部屋の垂直断面図を示すものである。居室６の天井パネル１の内部には空間７が設けられており、こ
の空間７の水平面中央部には空気調和機３が設置されている。空気調和機３は天井裏面（上面）に吸込み口８、天井と直交するように軸９が設けられたモータ１０に遠心型送風機１１が装着されている。またこの遠心型送風機１１の吸込み上流側にはオリフィス１２と、遠心型送風機１１の吹出し部となる外周部には熱交換器１３があり、熱交換器１３の下流側に吹出し口１４が空気調和機３の全周方向に配置されている。
【００１９】
図２は、本発明の第１の実施の形態における空気調和システムを上から見た図である。図２のように、空気調和機３は天井パネル１のほぼ中央部にある。
【００２０】
以上のように構成された空気調和システムについて、以下その動作、作用を説明する。空気調和機３が外部信号によって運転開始されると、熱交換器１３には冷却または加熱された冷媒が流れる。そして、遠心型送風機１１がモータ１０の回転によって旋回を始めると、天井内の空気は吸込み口８からオリフィス１２を通じて遠心型送風機１１に吸込まれ、外周部の熱交換器１３を経由して冷却または加熱された空気を吹出し口１４から天井パネルの居室側の面に沿って吹き出す。吹き出された空気は天井パネルを冷却または加熱して、空間７の端部に到達し、そこから天井裏を経由して空気調和機３の吸込み口８へ再び吸込まれる。
【００２１】
図２を見れば明らかなように、空気調和機３は天井パネル中央部にあって、吹き出された空気はパネル端部まで最短距離を通って到達することになるため、冷暖房空気は熱損失が少なく天井パネルを冷却または加熱することになる。このため、省エネルギー性に優れている。
【００２２】
また天井面の温度は天井パネル１の中央部を起点として同一円周上はほぼ均一の温度分布となる。このため例えばリビングやダイニングで居室中央にテーブルがあり、複数の居住者がテーブルを取り囲んで着座しているような場合、どの居住者にも等しい熱放射が与えられることになり、不公平感のない快適な温熱環境を提供することができる。
【００２３】
また施工性を考えた場合、従来の空気調和システムでは天井パネル以外に空気流路としてダクト等を必要とし、部品点数が増えたり天井部分の厚みが増したりしていたが、本発明においては構成も簡易で施工性やコスト面に優れている。
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における空気調和システムが設置された部屋の垂直断面図を示すものである。居室６の天井パネル１の内部には空間７が設けられており、この空間７の水平面中央部には空気調和機３が設置されている。空気調和機３は天井パネルの居室面（下面）に吸込み口８、天井と直交するように軸９が設けられたモータ１０に遠心型送風機１１が装着されている。またこの遠心型送風機１１の吸込み上流側にはオリフィス１２と、遠心型送風機１１の吹出し部となる外周部には熱交換器１３があり、熱交換器１３の下流側に吹出し口１４が空気調和機３の全周方向に配置されている。天井パネル１の中央部の居室面には空気調和機３と共通の吸込み口８ａがあり、また天井パネル端部の居室面には居室への吹き出し口１４ａが設けられている。
【００２４】
図４は、本発明の第２の実施の形態の天井パネルを下面から見た図であり、天井パネル中央部に吸込み口８ａと、天井パネル端部には吹き出し口１４ａが複数設けられている。
【００２５】
以上のように構成された空気調和システムについて、以下その動作、作用を説明する。空気調和機３が外部信号によって運転開始されると、熱交換器１３には冷却または加熱された冷媒が流れる。そして、遠心型送風機１１がモータ１０の回転によって旋回を始めると、居室内の空気が天井パネルの吸込み口８ａおよび空気調和機の吸込み口８からオリフィス１２を通じて遠心型送風機１１に吸込まれ、外周部の熱交換器１３を経由して冷却ま
たは加熱された空気を吹出し口１４から天井パネルの居室側の面に沿って吹き出す。吹き出された空気は天井パネルを冷却または加熱して、空間７の端部に到達し、吹き出し口１４ａから居室内へ空気が流れる。そして居室内を経由して吸込み口８ａ、吸込み口８へ再び吸込まれる。
【００２６】
図４を見れば明らかなように、空気調和機３は天井パネル中央部にあって、吹き出された空気はパネル端部まで最短距離を通って到達することになるため、冷暖房空気は熱損失が少なく天井パネルを冷却または加熱することになる。このため、省エネルギー性に優れている。また第１の実施の形態同様、天井面の温度は天井パネル１の中央部を起点として同一円周上はほぼ均一の温度分布となるため例えばリビングやダイニングで居室中央にテーブルがあり、複数の居住者がテーブルを取り囲んで着座しているような場合、どの居住者にも等しい熱放射が与えられることになり、不公平感のない快適な温熱環境を提供することができる。
【００２７】
また居室端部では熱放射がやや弱まっていたとしても吹き出し口１４ａから冷暖房された空気が流れるため、これを補うことができる。居室端部の壁面１５は外壁、扉や窓などであって外側の環境による放射の影響を受けやすいが、本発明の実施の形態によれば、端部には冷暖房空気が流れるため、この壁面１５からの影響を緩和することができる。またこの吹き出し口１４ａから吹き出す空気は一旦天井パネルを冷却または加熱した後の空気であり、直接空気調和機から吹き出す空気よりも室温に近い。そのため、居住者はこの吹き出し空気によって著しいドラフトを感じることはなく、快適である。もし気流を好まない居住者がいる場合などは吹き出し口１４ａをより壁面１５に寄せたり、吹き出し口１４ａを壁面１５方向へ向けることで、吹き出し空気をコアンダ効果によって壁面１５への付着流れとすることが可能で、この場合、居住者は気流感を余り感じることなく天井パネル１、壁面１５からの快適な熱放射を受けることが可能である。
（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における空気調和システムが設置された部屋の垂直断面図を示すものである。図３と同じ構成要素に関しては同じ符号を記して説明を省略する。ここで吹き出し口８ａの下部には照明器具１６が設置されている。照明器具１６はリビングやダイニングではこのように天井パネル１の中央部に設置されることが多い。
【００２８】
第３の実施の形態では吸込み口８ａは居室側から見ると照明器具１６によって隠蔽されて見えない。従って居室の美観を損なうことがない。
【００２９】
またこのような照明器具１６は一般に発熱し、居室の温熱環境に影響を与えるが、吸込み口８ａ近傍に設置することで、照明器具１６からの発熱による影響を軽減することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる空気調和システムは、居室において効率の良い熱放射を行って快適な温熱環境を形成するので、住宅の空気調和システムだけでなくオフィスや店舗等の空気調和システムの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和システムが設置された部屋の垂直断面図
【図２】本発明の実施の形態１における空気調和システムを上から見た水平面図
【図３】本発明の実施の形態２における空気調和システムが設置された部屋の垂直断面図
【図４】本発明の実施の形態２における天井パネルを下から見た水平面図
【図５】本発明の実施の形態３における空気調和システムが設置された部屋の垂直断面図
【図６】従来の空気調和システムの垂直構成図
【符号の説明】
【００３２】
１  天井パネル
２  空気流路
３  空気調和機
４  上流側入口
５  下流側出口
６  居室
７  空間
８、８ａ  吸込み口
９  軸
１０  モータ
１１  遠心型送風機
１２  オリフィス
１３  熱交換器
１４、１４ａ  吹き出し口
１５  壁面
１６  照明器具
１７  冷媒配管
１８  室外機
【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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