CN101050878A - 顶棚辐射系统 - Google Patents

Abstract

一种能高效的对室内充分进行制冷的顶棚辐射系统。当使冷水在多个散热管(110)内流动时，通过该散热管和散热板(140)的热辐射对室内进行制冷。当使充分冷却了的冷水流动时，会在散热管(110)和散热板(140)的表面凝结水分。但是该凝结的水分通过排水槽(150)而被回收。通过散热板(140)使多个散热管(110)各自的制冷性能增强，从而能通过排水槽(150)可靠回收凝结在散热管(110)和散热板(140)上的水分。因此使充分冷却的冷水在散热管内流动，能对室内充分进行制冷。并且能通过散热管(110)和散热板(140)使冷却了的空气从排水槽(150)的间隙循环到室内。因此能高效的对室内进行制冷。

Description

顶棚辐射系统

技术领域

本发明涉及一种利用辐射热对室内进行制冷的顶棚辐射系统，特别是涉及一种使冷水在配置于室内的顶棚面附近的散热管内流动的顶棚辐射系统。

背景技术

现在，主流的冷气系统是将从室内或者室外吸引的空气冷却并供给到室内。但是，这由于室内的气温和辐射热量没有对应，所以人体感觉到不自然。因此，开发出了通过使冷水在配置于室内的散热管内流动，从而利用辐射热对室内进行制冷的制冷系统。

作为这样的制冷系统，包括有：壁状辐射系统，其将散热管呈壁状排列，并将接收结露水的排水槽配置在下方(例如参照非专利文献1)；顶棚辐射系统，其将散热管水平的配置在顶棚面的附近(例如参照非专利文献2、3)。

非专利文献1：“除湿型辐射冷暖空调系统”，PS株式会社，[2004年10月04日检索]网址<URL：http：//www.ps-group.co.jp/products/hr_c.html>。

非专利文献2：“辐射冷暖空调(放射冷暖空调、顶棚冷暖空调)-TOYOX”，东洋克斯(TOYOX)株式会社，[2004年10月04日检索]网址<URL：http：//www.toyox.co.jp/fukusha/fukusha06.html>。

非专利文献3：“关于住宅的顶棚辐射冷暖空调的研究”，北陆电力，[2004年10月04日检索]网址<URL：

http：//www.rikuden.co.jp/kenkyu/news/news07/news0702.htm>。

但是，壁状辐射系统需要配置在室内。因此占用室内的空间。另外，当然根据与壁状辐射系统的距离而制冷的效果有所变化。因此，很难使室内均匀制冷。

另一方面，在顶棚辐射系统中，能够使室内基本均匀制冷而不占用室内的空间。但是，在顶棚辐射系统中，当使充分冷却的冷水在散热管内流动时，会产生结露水并滴落在室内。

因此，有些顶棚辐射系统将冷水的温度控制在不产生结露的范围内。但是，这样一来对室内就不能充分进行制冷。另外，有些顶棚辐射系统在多个散热管的下方配置一个接盘，用该接盘接收凝结了的水滴。但是，这样一来多个散热管的制冷效果会被接盘阻碍。

发明内容

本发明是鉴于上述这样的问题而提出的，其目的在于提供一种能够高效的对室内进行充分的制冷的顶棚辐射系统。

本发明的顶棚辐射系统，使冷水至少在配置于室内的顶棚面附近的散热管内流动，而至少执行制冷，其具有多个散热管、冷水生成机构、冷水流动机构、多个散热板、多个排水槽。多个散热管形成为细长形状，在顶棚面的下方，纵向与水平的X方向大致平行，并以规定间隔在与X方向垂直的水平的Y方向上并列配置。冷水生成机构生成冷水，冷水流动机构使生成的冷水在多个散热管内流动。多个散热板分别从多个散热管的每一个的外表面上的大致Y方向的位置向下方而形成，多个排水槽形成为比散热管宽度宽、且上表面开口了的细长的槽状，分别大致平行地配置在散热管的下方。

因此，在本发明的顶棚辐射系统中，当由冷水生成机构生成的冷水通过冷水流动机构而在多个散热管内流动时，通过该散热管和散热板的热辐射对室内进行制冷。当使充分冷却了的冷水流动时，在散热管和散热板的表面凝结水分。但是该凝结的水分通过排水槽而被回收。

此外，本发明所说的各种构成要素不必一定分别独立存在，也可以多个构成要素作为一个构件而形成，或一个构成要素由多个构件构成，或某个构成要素是其他的构成要素的一部分，或某个构成要素的一部分与其他的构成要素的一部分重复等。

在本发明的顶棚辐射系统中，将散热板安装在多个散热管的各自的两侧。因此，能够通过散热板来提高散热管的热辐射的性能。此外，排水槽位于散热管和散热板的各自的下方，通过排水槽能够可靠的回收在散热管和散热板上凝结的水分。从而，使充分冷却了的冷水在散热管内流动，对室内充分制冷。而且，能够使通过散热管和散热板而被冷却了的空气从排水槽的间隙向室内循环。因此，能够高效的对室内进行制冷。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的顶棚辐射系统的顶棚单元的主要部分的立体图。

图2是表示顶棚单元的主要部分的俯视图。

图3是表示顶棚辐射系统的整体的示意图。

图4是表示顶棚单元的主要部分的纵向剖面主视图。

图5是表示第一变形例的顶棚辐射系统的主要部分的纵向剖面侧视图。

图6A、图6B是表示第二、三变形例的顶棚辐射系统的主要部分的立体图。

图7是表示第四变形例的顶棚辐射系统的主要部分的立体图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的一个实施方式。如图3所示，本实施方式的顶棚辐射系统1000具有顶棚单元100、冷水生成机构200、作为冷水流动机构的泵装置300等。如图1以及图2所示，顶棚单元100由多个散热管110、送水管120、回收管130、多个散热板140、多个排水槽150等构成。

所谓送水管120和回收管130，例如由外径为30mm、壁厚为2.0mm的细长的铜管构成，形成为与顶棚面对应的规定的全长。散热管110例如由外径为20mm、壁厚为2.0mm的细长的铜管构成，也是形成为与顶棚对应的规定的全长。

多个散热管110是在纵向与作为X方向的前后方向平行的状态下，并列配置在作为Y方向的左右方向上。送水管120和回收管130在纵向与作为Y方向的左右方向平行的状态下，并列配置在作为X方向的前后方向上。在这样的状态下，多个散热管110的每一个的一端连接到送水管120，同时每一个的另一端连接到回收管130。因此，送水管120、回收管130和多个散热管110组成所谓的梯子状。

散热板140例如由壁厚为2.0mm、横向宽度为20mm的细长的铜板构成，形成为与散热管110相等的全长。散热板140是将散热板140的上边缘部以焊接等方式分别安装在散热管110的外周面的左右两端的位置上。

排水槽150例如由剖面形状为V字型的细长的铝材构成，配置成上表面开口的槽状的状态。排水槽150的开口的上表面的左右方向的横向宽度为散热管110的两倍、即40mm，并形成与散热管110相等的全长。

多个排水槽150在以一端位于另一端上方的方式而微微倾斜的状态下，分别大致平行的配置在多个散热管110的下方。此外，在与多个排水槽150的每一个的另一端从下方而相对向的位置上，例如配置有上表面开口的槽状的排水管(未图示)，该排水管从室内到室外而形成。

如图3所示，送水管120和回收管130通过连通管121、131而连接到室外的地下储罐310。将该地下储罐310和送水管120连接的连通管121与泵装置300相连接。地下储罐310埋设在绝热性良好的室外的地下，用于储存水。

冷水生成机构200由热交换机210和热泵220构成，热泵220上连通有冷却制冷剂(未图示)并使之循环的冷却管221。该冷却管221与连通管121同时连通到热交换机210。因此，在该热交换机210中，由在冷却管221内流动的制冷剂对在连通管121内流动的水进行冷却。进而，冷却管221也在室内的除湿器230上安设管路。在该除湿器230中，由在冷却管221内流动的制冷剂对周围的空气进行除湿。

另外，如图2所示，顶棚单元100以多个散热管110的三分之二的比例插入电磁阀111。该电磁阀111与冷水生成机构200以及泵装置300同时连接到控制电路(未图示)。在该控制电路上连接有控制面板(未图示)。该控制面板配置在室内。

该控制面板，在这里接受“开/关”和“强/中/弱”的输入操作，当输入操作“开”时，通过控制电路来驱动冷水生成机构200和泵装置300。在这种状态下，当输入操作“强”时，打开全部的电磁阀111，同时将冷水生成机构200和泵装置300的驱动状态置为“强”；当输入操作“中”时，关闭电磁阀111两个中的一个，同时将冷水生成机构200和泵装置300的驱动状态置为“中”；当输入操作“弱”时，关闭全部的电磁阀111，同时将冷水生成机构200和泵装置300的驱动状态置为“弱”。

(实施方式的动作)

在上述这样的结构中，如图3所示，本实施方式的顶棚辐射系统1000通过泵装置300将存储在地下储罐310中的水从连通管121供给到顶棚单元100，通过连通管131从该顶棚单元100将水回收到地下储罐310。此时，通过冷水生成机构200冷却连通管121内的流水。从而，可对顶棚单元100供给冷水。

在该顶棚单元100中，从送水管120并列向多个散热管110供给冷水，从多个散热管110并列的将冷水回收到回收管130。在多个散热管110的每一个上分别安装有散热板140。从而，通过该散热管110和散热板140的热辐射而对室内进行制冷。

在本实施方式的顶棚辐射系统1000中，基本上是通过使充分冷却了的冷水流动而在散热管110和散热板140的表面凝结水分。但是，该凝结的水分通过排水槽150进行回收。另外，冷水生成机构200的热泵220的冷却管221也在室内的除湿器230上安设管路。从而，通过该除湿器230对室内的空气进行除湿。

另外，在本实施方式的顶棚辐射系统1000中，在散热管110内流动的冷水的温度和流速平时维持稳定。但是，当在控制面板输入操作“强”时，在全部散热管110里有冷水流动，当输入操作“中”时，在2/3的散热管110里有冷水流动，当输入操作“弱”时，在1/3的散热管110里有冷水流动。

(实施方式的效果)

在本实施方式的顶棚辐射系统1000中，如上所述，在配置在室内的顶棚下的多个散热管110上分别安装有散热板140。因此，能够通过该散热管110和散热板140的热辐射而对室内进行制冷。特别是在本实施方式的顶棚辐射系统1000中，多个散热管110与送水管120和回收管130并列连接。

因此，能够使冷水大致均匀的流动在多个散热管110中，从而能够对室内均匀的制冷。

并且，在本实施方式的顶棚辐射系统1000中，使充分冷却了的冷水在散热管110内流动。因此，能够良好的对室内进行制冷。这样一来，当使充分冷却了的冷水流动时，在散热管110和散热板140的表面会有水分凝结。但是，该凝结的水分通过排水槽150而被回收到室外。因此，凝结的水分不会落到室内。

这样，如图4所示，排水槽150以规定的间隔排列。因此，使通过散热管110和散热板140而被冷却的空气从排水槽150的间隙能够自由的进行循环，从而能够高效的对室内进行制冷。特别是散热板140是从散热管110的左右两侧向下方而形成的。因此，能够将凝结的水分很好的引导到下方的排水槽150，从而能够很好的冷却在排水槽150间隙流动的位置的空气。

此外，在本实施方式的顶棚辐射系统1000中，还具有配置在室内的除湿器230。因此，凝结导致的加湿也不成问题。特别是，对于生成供给到顶棚单元100的冷水的冷水生成机构200，其热泵220的冷却管221也在室内的除湿器230上安设管道。因此，通过一个热泵220，能够执行冷水的生成和室内的除湿两种功能。

此外，在本实施方式的顶棚辐射系统1000中，将多个散热管110配置在室内的顶棚面附近，同时，将除湿器230配置在室内的地板的附近。由此，通过除湿器230使散热管110的结露导致的湿度从顶棚面的附近到地板面的附近而下降来进行除湿，从而能够同时执行高效的制冷和除湿。

另外，在本实施方式的顶棚辐射系统1000中，通过输入操作而对使冷水流动的散热管110的比例进行控制，与此对应而控制冷水生成机构200和泵装置300的输出。因此，能够以简单的结构可靠且迅速的将制冷强度调节到合适。

此外，当本发明人实际试做上述这种顶棚辐射系统1000来试验制冷功能时，能够确认：即使在外面的空气温度非常高的状态下，也能够将室内冷却到适当的温度，即使外面的空气上下浮动也能够将室内温度维持在大致一定。

(实施方式的实施例)

本发明不仅限于本实施方式，在不脱离其主旨的范围内容许各种的变形。例如，在上述方式中例示了顶棚辐射系统1000使冷水在散热管110内流动来仅执行制冷的方式。但是，也可以使温水在该散热管110内流动来执行加热。

另外，在上述实施方式中例示了这样的方式：通过将多个散热管110与送水管120和回收管130并列连接，大致均匀的使冷水在多个散热管110内流动，从而能够对室内均匀制冷。但是，也可以连续的连接多个散热管110，而使冷水按顺序流动(未图示)。

进而，在上述方式中例示了这样的方式：排水槽150仅由铝材构成。但是，也可以在这样的排水槽150的下表面涂敷硅藻土。此时，硅藻土能够吸附环境荷尔蒙等，从而能够有效利用作为未利用空间的排水槽150的下表面。进而，能够由硅藻土对热传导率良好的排水槽150的下表面进行隔热。因此，在排水槽150的下表面也可以防止水分凝结。

另外，在上述方式中例示了这样的方式：排水槽150由V字形的剖面形状构成。但是其也可以由コ字形或U字形的剖面形状构成(未图示)。另外，金属制的排水槽150的下表面的反射率较高。因此，例如这样配置也不是不可能，即，在排水槽150的下方配置光源，利用排水槽150的下表面作为照明的反射板。但是，当对回收水分的排水槽150从下表面进行加热时，结露的可能性会提高。因此，作为上述这样的光源，冷阴极管等的几乎不发热的光源最为适合。

此外，在上述实施方式中例示了使整个排水槽150倾斜的方式。但是，也可以分别在这种排水槽150上，分别从下方安装下表面不倾斜的コ字形的罩(未图示)。此时，由多个排水槽的下表面形成水平的平面。因此能够使从下方目视的整个顶棚单元的外观变得美观。

另外，在上述实施方式中假设了将送水管120和回收管130也露出到室内的情况。但是，如图5所示，由盒状的送水罩122从下方一起遮蔽送水管120与散热管110的一端，由盒状的回收罩132从下方一起遮蔽回收管130与散热管110的另一端，由此也可以使顶棚单元100的外观变得美观。此外，如图5的右方所示，有时顶棚10在外周部形成有凸部11。因此，如果将送水/回收罩122、132配置成为与该凸部11下表面成为同一平面的形状，则能够进一步使顶棚单元100的外观变得美观。

此外，在上述方式中各管110-130和排水槽150的固定方法没有特别限定。但是，通过形成对插入到上述这种送水罩122以及回收罩132内的排水槽150分别进行保持的多个保持孔123、133，从而能够以简单的结构将排水槽150保持在适当的位置。

另外，在上述方式中例示了散热板140形成为单纯的平板状的情况。但是，如图6A所示，也可以在散热板140上形成有多个贯通孔141。此时，能够增加散热板140的表面积而提高散热性能，能够使配置在室内的上方的顶棚单元100变轻，从而能够通过利用贯通孔141而将顶棚单元100简单并且可靠地悬挂在顶棚面下。

但是，如上所述，对于下方关闭的贯通孔141，也有其内周面的下部附着有凝结的水分的可能性。因此，在其成为问题时，如图6B所示，在散热板140上形成下方开口了的多个凹槽142最为适当。

此时也能够增加散热板140的表面积而提高散热性能，能够使配置在室内上方的顶棚单元100变轻，从而通过利用凹槽142而将顶棚单元100简单并且可靠悬挂在顶棚面下。

此外，在上述方式中，假设了这样的结构：分别形成散热管110和散热板140，在散热管110的两侧以焊接等方式安装有散热板140。但是，也可以通过铝等的金属的拉制材料而一体化形成散热管和散热板。

另外，在上述方式中例示了散热管110的两侧的一对散热板140位置平行的情况。但是，一对散热板140也可以是越靠近下方越相分离的形状，也可以是越靠近下方越接近的形状。此外，这样使一对散热板140形成为越靠近下方越接近的形状时，例如，可以将左右一对散热板的下端连接为一体。

此外，在上述方式中例示了从散热管110的左右两侧向下方形成一对散热板140的情况。但是，也可以从散热管的两侧向上方形成散热板，可以从该散热管的两侧向上方和下方形成一对散热板，从而这一对散热板形成为上端和下端连接为一体的形状。

参照图7，如下说明这种顶棚辐射系统的顶棚单元的主要部分。在此例示的辐射单元400由散热管410、散热板420、排水槽430、顶棚安装构件440等构成。

散热管410例如由铜管构成。散热板420由铝制的拉制材料构成。但是，该散热板420自散热管410的左右两侧形成在上方和下方。

此外，该左右一对的散热板420弯曲为圆弧状，形成为上端和下端连接为一体的形状。因此，与散热板420的与前后方向垂直的剖面形状为的纵长的椭圆形状，在浇铸于其中央的散热管410的上下形成有中空部分421。

排水槽430由排水槽主体431、金属罩432、排水槽支撑构件433、防尘过滤器434等构成。对于排水槽主体431，例如通过切除树脂管的上部，使与前后方向垂直的剖面形状形成为C形。

金属罩432例如由弯曲的铝板形成为上表面开口的槽形钢状，在其内部配置有排水槽主体431。排水槽支撑构件433由泡沫树脂等隔热材料形成，配置在金属罩432的底部来支撑排水槽主体431。

该排水槽支撑构件433例如仅配置在金属罩432的后端。从而，排水槽主体431在水平的金属罩432的内部被设置为越向前方越下降的状态。

防尘过滤器434例如由通气性以及通水性良好的多孔质的无纺布等形成。防尘过滤器434使从散热板420落下的水滴顺利通过，却防止灰尘侵入到排水槽主体431。

顶棚安装构件440例如由弯曲的铝板形成为下表面开口的槽形钢状。在顶棚安装构件440的下端连接着排水槽430。

在顶棚安装构件440的内侧，安装有上下一对的散热支撑构件441。该散热支撑构件441也由泡沫树脂等隔热材料形成。由上下一对的散热支撑构件441支撑散热板420。

通过将上述结构的多个辐射单元400排列在左右方向，从而形成顶棚辐射系统的顶棚单元(未图示)。在该顶棚辐射系统中，如上所述，散热板420从散热管410的左右两侧不仅向下方形成，还向上方形成。因此，散热板420的表面积增加，从而其散热性能提高。

并且，散热板420的与前后方向垂直的剖面形状形成为纵长的椭圆形状。因此，散热板420上下方向的弯曲强度高。尽管这样，由于散热板420在散热管410的上下形成有中空部421，所以还是比较轻。

因此，能够减少支撑散热板420的顶棚安装构件440的个数。从而，能够提高整个系统的生产率，也能够降低其施工时的作业负担。

特别是由于将散热管410浇铸到散热板420中，所以其接合强度良好，还能防止冷水或温水直接接触到铝制的散热板420。

此外，如上所示，由于使左右一对散热板420弯曲，而使上端和下端连接为一体，所以其外形漂亮。而且，在散热板420的外表面凝结的水滴会集中到下端中央，所以能够良好的滴到排水槽430。

此外，排水槽主体431在罩构件432的内部由排水槽支撑构件433所支撑。因此，即使在排水槽主体431中有积水，也能够防止在罩构件432的外表面有水珠凝结。

而且，在水平的罩构件432的内部，排水槽主体431因排水槽支撑构件433而倾斜。因此，能够使集积在排水槽主体431中的水滴良好的流动。尽管如此，由于罩构件432的下表面等为水平，所以其外观漂亮。

还有，在排水槽主体431的上表面配置有防尘过滤器434。因此，能够防止灰尘侵入排水槽主体431。尽管如此，从散热板420落下的水滴也能够顺利的通过排水槽主体431。

而且，在上述的辐射单元400中，一体地形成散热管410、散热板420以及排水槽430。因此，其施工容易，还能够使散热板420和排水槽430的相对位置恒定。

Claims (8)

1、一种顶棚辐射系统，使冷水至少在配置于室内的顶棚面附近的散热管内流动，至少执行制冷，其特征在于，具有：

细长的多个上述散热管，其在上述顶棚面的下方，纵向与水平的X方向大致平行，并且在与X方向垂直的水平的Y方向上以规定间隔并列配置；

冷水生成机构，其生成上述冷水；

冷水流动机构，其使所生成的上述冷水在多个上述散热管内流动；

多个散热板，其从多个上述散热管的每一个的外表面上的大致Y方向的位置向下方而分别形成；

多个排水槽，其形成为比上述散热管宽度宽、且上表面开口了的细长的槽状，分别大致平行地配置在上述散热管的下方。

2、如权利要求1所记载的顶棚辐射系统，其特征在于，还具有：在上述顶棚面的下方且纵向与Y方向大致平行地配置的细长的送水管；在上述顶棚面的下方且与上述送水管大致平行地配置的细长的回收管，

多个上述散热管的一端分别与上述送水管连接，同时，另一端分别与上述回收管连接，

上述冷水流动机构向上述送水管供给上述冷水，同时，从上述回收管回收上述冷水。

3、如权利要求2所记载的顶棚辐射系统，其特征在于，还具有：至少从下方遮蔽上述散热管的一端和上述送水管的送水罩；至少从下方遮蔽上述散热管的另一端和上述回收管的回收罩，

在上述送水罩和上述回收罩上，形成对所插入的上述排水槽分别进行保持的多个保持孔。

4、如权利要求1～3中任一项所记载的顶棚辐射系统，其特征在于，多个上述排水槽的每一个的一端位于另一端的上方，

还具有将多个上述排水槽的另一端流出的排水排出到室外的排水管。

5、如权利要求1～3中任一项所记载的顶棚辐射系统，其特征在于，多个上述排水槽是分别这样形成的，即，上表面的一端位于另一端的上方，而下表面呈水平形状，

还具有将多个上述排水槽的另一端流出的排水排出到室外的排水管。

6、如权利要求1～3中任一项所记载的顶棚辐射系统，其特征在于，上述排水槽由金属形成，并且在其下表面上涂敷有硅藻土。

7、如权利要求1～3中任一项所记载的顶棚辐射系统，其特征在于，从上述散热管的两侧向上方也形成有上述散热板。

8、如权利要求7所记载的顶棚辐射系统，其特征在于，从上述散热管的两侧向上方和下方形成的一对上述散热板，形成为在上端和下端连接为一体的形状。

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