(57)【要約】【課題】冷房時の‘効きが緩やか’という輻射空調方式の弱点を解消する低廉な輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調を提供する。【解決手段】室内Ｒの天井１２に設けた輻射パネル１４からの輻射熱によって室内Ｒの空調を行う輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調であって、輻射パネル１４からの輻射冷熱によって生じた天井裏の冷気を室内Ｒに導入する導入手段１６を設けるようにした。この導入手段１６は、室内Ｒと天井裏とを連通する連通口１８、２０からなり、温度差による自然対流Ｓを利用して天井裏の冷気を室内Ｒに導入するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内の天井に設けた輻射パネルからの輻射熱によって前記室内の空調を行う輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調であって、
前記輻射パネルからの輻射冷熱によって生じた前記天井裏の冷気を前記室内に導入する導入手段を設けたことを特徴とする輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調。
【請求項２】
前記導入手段は、温度差による自然対流を利用して前記天井裏の冷気を前記室内に導入することを特徴とする請求項１に記載の輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調。
【請求項３】
前記導入手段は、前記天井に設けられ、前記室内と前記天井裏とを連通する連通口からなることを特徴とする請求項１または２に記載の輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調。
【請求項４】
前記導入手段は、前記連通口を開閉するダンパと、前記室内に設けた温度センサとを備え、前記ダンパの開閉を前記温度センサの信号に基づいて制御することを特徴とする請求項３に記載の輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調。
【請求項５】
前記導入手段は、前記連通口を開閉するダンパと、前記室内に設けたスイッチとを備え、前記ダンパの開閉をユーザによる前記スイッチ操作の信号に基づいて制御することを特徴とする請求項３または４に記載の輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調。
【請求項６】
前記連通口を窓側に設けたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載の輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調。
【請求項７】
前記連通口を窓側とその反対側に設けたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載の輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の天井部分に輻射パネルを備えた輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の空調システムにおいて、天井部分に設けた輻射パネルからの輻射熱により室内の冷暖房を行う輻射空調方式が普及しつつある（例えば、特許文献１参照）。この輻射空調方式は、気流感がなく快適性に優れているが、気流がないために‘効きが緩やか’という弱点も持ち合わせている。このため、通常は、輻射パネル方式を採用する場合、輻射パネルに加えて空調機やファンコイル等を併用することによってこの弱点を補っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４３９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、‘効きが緩やか’という輻射空調方式の弱点を解消するためにファンコイル等の補助空調を別途設けると、そのイニシャルコスト分だけコストアップを招くこととなる。このため、ファンコイル等の補助空調を別途設けることなく、輻射空調方式の弱点を解消し得る低廉な冷房技術の開発が求められていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、冷房時の‘効きが緩やか’という輻射空調方式の弱点を解消する低廉な輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調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】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調は、室内の天井に設けた輻射パネルからの輻射熱によって前記室内の空調を行う輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調であって、前記輻射パネルからの輻射冷熱によって生じた前記天井裏の冷気を前記室内に導入する導入手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調は、上述した請求項１において、前記導入手段は、温度差による自然対流を利用して前記天井裏の冷気を前記室内に導入することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調は、上述した請求項１または２において、前記導入手段は、前記天井に設けられ、前記室内と前記天井裏とを連通する連通口からなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項４に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調は、上述した請求項３において、前記導入手段は、前記連通口を開閉するダンパと、前記室内に設けた温度センサとを備え、前記ダンパの開閉を前記温度センサの信号に基づいて制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項５に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調は、上述した請求項３または４において、前記導入手段は、前記連通口を開閉するダンパと、前記室内に設けたスイッチとを備え、前記ダンパの開閉をユーザによる前記スイッチ操作の信号に基づいて制御することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項６に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調は、上述した請求項３〜５のいずれか一つにおいて、前記連通口を窓側に設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項７に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調は、上述した請求項３〜６のいずれか一つにおいて、前記連通口を窓側とその反対側に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、室内の天井に設けた輻射パネルからの輻射熱によって前記室内の空調を行う輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調であって、前記輻射パネルからの輻射冷熱によって生じた前記天井裏の冷気を前記室内に導入する導入手段を設けたので、天井裏の冷気を有効利用して室内の空調を行うことができる。このため、冷房時の‘効きが緩やか’という輻射空調方式の弱点を解消するために、ファンコイル等の補助空調を別途設ける必要はなく、これによるコストアップを招かずに済む。したがって、低廉な輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調の実施例を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調の実施例を示す側面図である。
【図３】図３は、本発明に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調の他の実施例を示す側面図である。
【図４】図４は、温度センサによるモータダンパ開閉制御を示す図である。
【図５】図５は、スイッチによるモータダンパ開閉制御を示す図である。
【図６】図６は、パターンＡのモデルルームを示す平面図である。
【図７】図７は、パターンＡのモデルルームを示す側面図である。
【図８】図８は、パターンＢのモデルルームを示す平面図である。
【図９】図９は、パターンＢのモデルルームを示す側面図である。
【図１０】図１０は、パターンＡの計測温度の時間変化を示すグラフ図である。
【図１１】図１１は、パターンＢの計測温度の時間変化を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
天井部分に設置した輻射パネルは、下方向だけでなく上方向にも冷暖房能力を発揮することから、冷房時であれば、輻射パネルからの輻射冷熱による冷気が天井裏に溜まる。本発明は、この天井裏に溜まった冷気を有効利用することにより、輻射空調方式の‘効きが緩やか’という弱点を補うことを図ったものである。
【００１７】
図１に示すように、本発明に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調１０は、室内Ｒの天井１２に設けた輻射パネル１４からの輻射熱によって室内Ｒの空調を行うものであって、輻射パネル１４からの輻射冷熱によって生じた天井裏の冷気を室内Ｒに導入する導入手段１６を備えている。
【００１８】
導入手段１６は、室内Ｒと天井裏とを連通するように天井１２に設けた長孔状の冷気吹き出し口１８（連通口）および室内空気吸い込み口２０（連通口）からなり、吹き出し口１８を通じて天井裏の冷気を室内Ｒに導入し、吸い込み口２０を通じて室内空気を天井裏に吸い込む。天井裏から室内Ｒへの冷気の吹き降ろしについては、温度差による自然対流Ｓを利用する。この対流が室内の補助空調として働くことになる。
【００１９】
このように、本発明によれば、天井裏の冷気を有効利用して室内の空調を行うので、冷房時の‘効きが緩やか’という輻射空調方式の弱点を解消するために、ファンコイル等の補助空調を別途設ける必要はない。したがって、補助空調設備の導入に伴うイニシャルコストを削減することができ、低廉な輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調を提供することができる。
【００２０】
天井裏の冷気の導入による室内Ｒの空気の流れとしては、吹き出し口１８および吸い込み口２０の位置により次の２つのパターンを考えることができる。一つは、図２に示すように、吸い込み口２０をペリメータ側Ｐ（窓側）に、吹き出し口１８を室内側Ｑに設け、天井裏を含む室内全体に自然対流Ｓを形成するようにしたものである。
【００２１】
もう一つは、図３に示すように、ペリメータ側Ｐにのみ吸い込み口２０および吹き出し口１８を近接配置し、ペリメータ側Ｐに局所的な自然対流Ｓ１を形成するようにしたものである。こうすることで、ペリメータ側Ｐの空調負荷をより確実に緩和することができる。なお、近接配置される吸い込み口２０と吹き出し口１８との間の天井裏には、自然対流Ｓ１を形成しやすくするために、上部が開口した仕切り壁２２が設けてある。
【００２２】
吸い込み口２０、吹き出し口１８の開閉は、温度センサ等で制御することもできる。
例えば、図４に示すように、吸い込み口２０、吹き出し口１８を開閉するモータダンパＭＤと、室内温度を検知する温度センサＴとを設け、モータダンパＭＤの開閉を温度センサＴの信号に基づいて制御する。温度センサＴはペリメータ側Ｐに配置してもよく、ある温度を検知した場合にモータダンパＭＤを開いて吹き出し口１８から天井裏の冷気を室内Ｒに吹き下ろすようにしてもよい。
【００２３】
また、例えば、図５に示すように、室内側ＱにスイッチＳＷを設け、モータダンパＭＤの開閉を室内ＲのユーザによるスイッチＳＷのオン・オフ操作信号に基づいて制御してもよい。このようにすれば、ユーザのニーズに応じて直ちに天井裏の冷気を室内Ｒに吹き下ろすことができる。
【００２４】
次に、本発明の効果を検証した実験結果について説明する。
この実験は、図６および図７に示すように、輻射パネル１４を備えた直方体状のモデルルームにおいて、吸い込み口２０および吹き出し口１８のモータダンパを閉から開にして、天井裏の冷気の導入による室内温度の時間変化を調べたものである。輻射パネル１４内の蛇行パイプ２４には１８〜２０℃程度の冷水を常時流すようにし、ペリメータ模擬負荷およびインテリア模擬負荷として、出力５００Ｗのラバーヒータ２６、２８をモデルルーム内に設置して稼働させる。温度の計測点は、ペリメータ側（Ｐ１〜Ｐ４）、中央側（Ｍ１〜Ｍ４）、インテリア側（Ｑ１〜Ｑ４）の各鉛直方向４カ所と天井裏内部Ｎ１に設定した。
【００２５】
なお、モデルルームの検討パターンとしては、吸い込み口２０をペリメータ側に、吹き出し口１８をインテリア側に設けたパターンＡ（図６および図７参照）と、吸い込み口２０および吹き出し口１８をペリメータ側に設けたパターンＢ（図８および図９参照）を設定した。
【００２６】
図１０および図１１は、パターンＡおよびＢの計測温度の時間変化を示している。各曲線は、ペリメータ側、中央側、インテリア側の各鉛直方向４カ所の平均値と天井裏内部の温度の時間変化を示している。
【００２７】
図１０および図１１に示すように、いずれのパターンも、モータダンパを閉から開にした冷気導入開始からモデルルーム内温度が低下しており（約０．６〜０．７℃低下）、天井裏の冷気がモデルルーム内の補助空調として機能していることが伺える。なお、冷気導入開始から３０分程度で天井裏内に蓄積された冷熱がゼロとなり、モデルルーム内および天井裏の各温度が安定することが伺える。
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば、室内の天井に設けた輻射パネルからの輻射熱によって前記室内の空調を行う輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調であって、前記輻射パネルからの輻射冷熱によって生じた前記天井裏の冷気を前記室内に導入する導入手段を設けたので、天井裏の冷気を有効利用して室内の空調を行うことができる。このため、冷房時の‘効きが緩やか’という輻射空調方式の弱点を解消するために、ファンコイル等の補助空調を別途設ける必要はなく、これによるコストアップを招かずに済む。したがって、低廉な輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明に係る輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調は、天井部分に輻射パネルを設けた輻射空調方式に有用であり、特に、冷房時の‘効きが緩やか’という輻射空調方式の弱点を解消するのに適している。
【符号の説明】
【００３０】
１０  輻射空調システムの天井裏冷気を利用した温度差空調
１２  天井
１４  輻射パネル
１６  導入手段
１８  吹き出し口（連通口）
２０  吸い込み口（連通口）
２２  仕切り壁
ＭＤ  モータダンパ
Ｔ  温度センサ
ＳＷ  スイッチ
Ｒ  室内
Ｐ  ペリメータ側（窓側）
Ｑ  室内側
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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