JP2006189212A - 天井吹出し方式の空調用天井構造及びこれを用いた冷暖房設備 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間に放射冷暖房の効果が発揮されるとともに、適度な室内気流を生じさせる天井吹出し方式の空調用天井構造及びこれを用いた冷暖房設備を提供する。
【解決手段】複数の天井パネルユニット１，１，…から構成され、この天井パネルユニット１の天井面が冷却又は加熱されることにより、放射冷暖房が可能とされた天井吹出し方式の空調用天井構造であって、該天井パネルユニット１は、空気調和機によって調和された空気を吹出す空気吹出し口１ａと、この空気吹出し口１ａから吹出された空気が該パネルの天井面に沿って流れるように、該空気を拡散させるバッフル板１Ｂと、を備えると共に、この天井パネルユニット１の少なくとも二以上の端部が下方に折曲された構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、天井吹出し方式の空調用天井構造及びこれを用いた冷暖房設備に関し、詳しくは、天井吹出し方式の空調を使用して、放射熱と空気流により室内環境を調整する天井構造、及びこの天井構造を用いた冷暖房設備に関するものである。

従来より、ビル空調などでは、天井から冷風又は温風吹出しによって室内を冷暖房する空気吹出し方式の空調が、一般化している。しかしながら、この空気吹出し方式では、ドラフト感が生じると共に、場所によって温度差が生じたり、コールドドラフトや暖房時の上下空気温度差の発生が生じて快適性を損なうこともある。

そこで、天井面を放熱（または吸熱）板に構成し，その表面温度を制御することによって，室内空気のみならず天井面からの熱放射によって室内の温熱環境を整える放射冷暖房が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この放射冷暖房は、空気吹出し方式の空調に比べて、冷気を直接体に受けるドラフト感がなく、快適性において優れているといわれている。
特開平１１―３０４１９５号公報（２頁、図１）

しかし、放射冷暖房の欠点として、冷暖房の立ち上がりが遅く時間がかかるという問題があった。また、空気吹出し方式とは異なり、室内気流がなく淀んでおり、この淀みの解消等のためには、外気の導入設備（給気、排気ダクト）を別途設置する必要があるなどの問題点もある。

そこで、本発明の主たる課題は、短時間に放射冷暖房の効果が発揮されるとともに、適度な室内気流を生じさせる天井吹出し方式の空調用天井構造及びこれを用いた冷暖房設備を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
請求項１記載の発明は、複数の天井パネルユニットから構成され、この天井パネルユニットの天井面が冷却又は加熱されることにより、放射冷暖房が可能とされた天井吹出し方式の空調用天井構造であって、該天井パネルユニットは、空気調和機によって調和された空気を吹出す空気吹出し口と、この空気吹出し口から吹出された空気が該パネルの天井面に沿って流れるように、該空気を拡散させるバッフル板と、を備えると共に、この天井パネルユニットの少なくとも二以上の端部が下方に折曲されていることを特徴とする、天井吹出し方式の空調用天井構造である。

（作用効果）
天井パネルユニットは、空気調和機によって調和（調温、調湿）された空気を吹出す空気吹出し口と、この空気吹出し口から吹出された空気が該パネルの天井面に沿って流れるように、該空気を拡散させるバッフル板と、を備える構成とすることによって、天井パネルユニットに沿って流れる空気流により天井パネルの天井面を冷却又は加熱し、これによって天井面から熱放射し、この放射熱（輻射熱）を利用して室内の温熱環境を快適に調整することができる。そして、空気流は、天井パネルユニットの少なくとも二以上の端部に形成された折曲部分により下方に導かれ、部屋内における気流攪拌を生じさせ、空気の淀みを解消することができると共に、冷暖房の立ち上がりが遅く時間がかかるという放射冷暖房の欠点を吹出し空気によって補うことができる。また、下方気流は、天井パネルユニットの天井面によって適度に吸熱又は放熱させられたものであるので、適度な給気温度となり、部屋内の利用者が不快に感じることはない。

＜請求項２記載の発明＞
請求項２記載の発明は、前記天井パネルユニットは四角形状であり、少なくとも対向する二辺の端部が下方に折曲した構成である、請求項１記載の天井吹出し方式の空調用天井構造である。

（作用効果）
天井パネルユニットを四角形状にし、少なくとも対向する二辺の端部を下方に折曲した構成にすることにより、下方気流が均等な流れとなり、より効率よく部屋内における気流攪拌を生じさせ、空気の淀みを解消することができる。

＜請求項３記載の発明＞
請求項３記載の発明は、前記天井パネルユニットの端部の形状が断面４分割円形状である、請求項１又は２記載の天井吹出し方式の空調用天井構造である。

（作用効果）
天井パネルユニットの端部の形状を断面４分割円形状とすることにより、天井パネルユニットに沿って流れる空気を円滑に下方に流すことができる。

＜請求項４記載の発明＞
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の天井吹出し方式の空調用天井構造を用い、前記空気吹出し口から冷却又は加熱された空気を吹出させ、前記天井パネルユニットの天井面からの放射熱と、この天井パネルユニットの端部から下方に流れる空気流とによって、冷暖房を行なうことを特徴とする、冷暖房設備である。

（作用効果）
この冷暖房設備によれば、放射熱を利用して室内の温熱環境を快適に調整することができ、また、下方に導かれた空気流によって、部屋内における気流攪拌を生じさせ、空気の淀みを解消することができると共に、冷暖房の立ち上がりが遅く時間がかかるという放射冷暖房の欠点を吹出し空気によって補うことができる。また、下方気流は、天井パネルユニットの天井面によって適度に吸熱又は放熱させられたものであるので、適度な給気温度となり、部屋内の利用者が不快に感じることはない。

本発明によれば、短時間に放射冷暖房の効果が発揮されるとともに、適度な室内気流を生じさせることができる等の利点がもたらされる。

以下、本発明の実施の形態を図１及び図２に基づき説明する。
本発明に係る天井吹出し方式の空調用天井構造は、複数の天井パネルユニット１，１，…から構成されており、この天井パネルユニット１は、四角形状の対向する二辺が下方に折曲した天井パネル本体１Ａと、この天井パネル本体１Ａに複数形成された空気吹出し口１ａの下方に位置して、吹出し口１ａから吹出される空気流を拡散させるバッフル板（邪魔板）１Ｂと、を備えている。

天井パネルユニット１の裏側である天井裏空間には、給気ダクト２が配設されている。この給気ダクト２の基端部分には、空気調和機（図示せず）が接続されており、この空気調和機で適度に調和（調温、調湿）された空気が給気ダクト２内に送られるようになっている。この給気ダクト２からダクトの分岐が複数なされており、それぞれの分岐は天井パネル本体１Ａに形成された吹出し口１ａに接続され、給気ダクト２内に送られた空気が吹出し口１ａから室内に送気されるようになっている。吹出し口１ａから室内に送気された空気は、天井パネル本体１Ａに取付けられたバッフル板１Ｂによって、下方にそのまま流れようとする空気流が拡散して噴流方向が水平方向に変えられ、コアンダ効果により天井パネル本体１Ａに沿って流れるようになる。このバッフル板１Ｂは、空気流を天井面を形成する天井パネル本体１Ａに沿って流れるように噴流方向を調整すると共に、吹出し口１ａから下方に吹出された空気の障壁となって、噴流速度を落す役割を持っている。部屋内に流れる空気流が低速に変化させることによって、利用者にとっては不快感を与えないことができる。

バッフル板１Ｂにより拡散した空気流は、天井面である天井パネル本体１Ａに沿って流れるが、この際には、空気流により天井パネル本体１Ａが冷却又は加熱される。天井パネル本体１Ａは、吹出し口１ａから冷気又は暖気が吹き出すことにより、徐々に冷却又は加熱されていくが、最終的には、給気ダクト２に供給される空気の給気温度に略等しくなっていくものである。

他方、冷却された空気流が天井パネル本体１Ａを冷却することによって、空気流自体は天井パネル本体１Ａから熱を奪い（吸熱し）、給気ダクト２に供給されたとき温度よりも高くなり、一方、暖められた空気流が天井パネル本体１Ａを加熱することによって、空気流自体は天井パネル本体１Ａから熱を奪われ（放熱され）、給気ダクト２に供給されたとき温度よりも低くなる。

天井パネル本体１Ａは、四角形状であり、そのうち対向する二辺は下方に折曲している。この折曲部分１ｂは、断面４分割円形状になっており、天井パネル本体１Ａに沿って流れる空気流が、噴流方向が変えられて下方に流れやすくしている。この折曲部分１ｂを設けることにより、天井パネルユニット１自体に、下方吹出し口を別途設ける必要がなく、製造コストを下げることができる。そして、この空気流は、天井パネル本体１Ａに形成された下方に折曲する折曲部分１ｂまで流れると、この折曲部分１ｂにより噴流方向が変えられて下方に流れる下方気流が形成されるようになる。この折曲部分１ｂにより下方に流れる空気流は、天井パネル本体１Ａによって熱交換され適度に吸熱又は放熱させられたものであるので、適度な給気温度となり、部屋内の利用者が不快に感じることはない。特に、空気流が冷気の場合には、コールドドラフトを防止することができるので、効果的である。なお、下方に流れる空気流は、最終的に、部屋内の吸込口４から吸気され、空気が循環されるものである。

空気流により冷却又は加熱された天井パネル本体１Ａは、前述のように、最終的に給気ダクト２に供給される空気の給気温度に等しくなるものであり、この状態で、天井面からの熱放射し、この放射熱を利用して室内の温熱環境を快適に調整することができる。天井パネル本体１Ａの材質としては、放射率の高いものであればよく、例えば、コンクリートパネル、プラスタパネル、金属パネル、木質系パネル、プラスチックパネル等の放射率の高い材質が使用できる。また、天井パネル本体１Ａは空気流が沿って流れるものであるから、コアンダ効果を発揮するように滑らかな表面とすることが好ましい。

天井パネル本体１Ａの天井裏側には、グラスウール等の断熱材３が敷き詰めてあるので、天井裏への放射を防止することができ、天井内に存在するダクトやケーブル等の各種部材やスラブ等との間での熱交換を避けることができる。また、吹出し口１ａから下方に吹出された空気の障壁となるバッフル板１Ｂも、天井パネル本体１Ａと同様に、空気流により冷却又は加熱されるので、部屋内への放射伝熱するために放射率の高い材質で形成することが好ましい。

本発明に係る天井吹出し方式の空調用天井構造を用いた冷暖房設備は、天井パネル本体１Ａに形成された空気吹出し口１ａから冷却又は加熱された空気を吹出させ、天井パネルユニット１の天井面からの放射熱と、この天井パネルユニット１の端部から下方に流れる空気流とによって、冷暖房を行なうことによって、放射熱を利用して室内の温熱環境を快適に調整することができ、また、下方に導かれた空気流によって、部屋内における気流攪拌を生じさせ、空気の淀みを解消することができると共に、冷暖房の立ち上がりが遅く時間がかかるという放射冷暖房の欠点を吹出し空気によって補うことができる。また、下方気流は、天井パネルユニット１の天井面によって適度に吸熱又は放熱させられたものであるので、適度な給気温度となり、部屋内の利用者が不快に感じることはないという作用効果をもたらす。

なお、本実施の形態における天井パネル本体１Ａは、四角形状の対向する二辺が下方に折曲したものを用いているが、これに限らず、三辺又は四辺すべてが折曲していてもよい。また、四角形状に限られず五角形や六角形等の多角形でもよく、これらを組み合わせたものでもよい。

本発明に係る天井吹出し方式の空調用天井構造、及びこれを用いた冷暖房設備の概略を説明するための断面図である。 天井パネルユニットの断面図である。

符号の説明

１…天井パネルユニット、１Ａ…天井パネル本体、１Ｂ…バッフル板、１ａ…（空気）吹出し口、１ｂ…折曲部分、２…給気ダクト、３…断熱材、４…吸込口。

Claims (4)

1. 複数の天井パネルユニットから構成され、この天井パネルユニットの天井面が冷却又は加熱されることにより、放射冷暖房が可能とされた天井吹出し方式の空調用天井構造であって、
   該天井パネルユニットは、空気調和機によって調和された空気を吹出す空気吹出し口と、この空気吹出し口から吹出された空気が該パネルの天井面に沿って流れるように、該空気を拡散させるバッフル板と、を備えると共に、この天井パネルユニットの少なくとも二以上の端部が下方に折曲されていることを特徴とする、
   天井吹出し方式の空調用天井構造。
2. 前記天井パネルユニットは四角形状であり、少なくとも対向する二辺の端部が下方に折曲した構成である、請求項１記載の天井吹出し方式の空調用天井構造。
3. 前記天井パネルユニットの端部の形状が断面４分割円形状である、請求項１又は２記載の天井吹出し方式の空調用天井構造。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の天井吹出し方式の空調用天井構造を用い、前記空気吹出し口から冷却又は加熱された空気を吹出させ、
   前記天井パネルユニットの天井面からの放射熱と、この天井パネルユニットの端部から下方に流れる空気流とによって、冷暖房を行なうことを特徴とする、
   冷暖房設備。

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