JP2009222294A

JP2009222294A - 輻射冷暖房システム

Info

Publication number: JP2009222294A
Application number: JP2008066945A
Authority: JP
Inventors: Hisao Tanaka; 久雄田中
Original assignee: Shinryo Corp
Current assignee: Shinryo Corp
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-10-01

Abstract

【課題】頭寒足熱を実現し、初期の設備投資額の低減化を図る。
【解決手段】本発明の輻射冷暖房システムは、熱源により加熱又は冷却された熱媒が流通する熱媒配管１２と、熱媒配管１２の間に充填される断熱材１３と、熱媒配管１２及び断熱材１３の上面に沿って設けられる第１の熱伝導体１４と、熱媒配管１２及び断熱材１３の下面に沿って設けられる第２の熱伝導体１５とを備え、第１の熱伝導体１４は、熱源により加熱された熱媒が熱媒配管１２内を流通した時に熱伝導率が上昇すると共に熱源により冷却された熱媒が熱媒配管１２内を流通した時に熱伝導率がゼロに近づく特性を有し、第２の熱伝導体１５は、熱源により冷却された熱媒が熱媒配管１２内を流通した時に熱伝導率が上昇すると共に熱源により加熱された熱媒が熱媒配管１２内を流通した時に熱伝導率がゼロに近づく特性を有していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築物の上下階を仕切る水平構造体の内部に設けられた輻射パネルの輻射熱によって冷暖房を行う輻射冷暖房システムに関する。

住宅、事務所、店舗等の建築物における冷暖房システムの一つとして、冷風や温風を直接室内に吹き出す冷暖房システムに代えて、建築物の上下階を仕切る床や天井に輻射パネルを設け、該輻射パネルの輻射熱によって室内の冷暖房を行う輻射冷暖房システムが知られている。

従来のこの種の輻射冷暖房システムとしては、例えば、建築物の構造体に構成された中空部により空気通路を構成し、この空気通路に空調機の空調空気を循環供給する構成とすると共に、空気通路を構成する構造体の少なくとも一部の面を室への輻射伝熱面として利用する輻射冷暖房システムや（特許文献１参照）、冷媒循環路の熱を液体用熱交換器で液体循環路に伝え、液体循環路が有する天井の輻射パネルによって室内を冷暖房する輻射冷暖房装置（特許文献２参照）などが提案されている。
特開平１０−３１１５６５号公報特開２００１−１１６２９９号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載の輻射冷暖房システムや特許文献２に記載の輻射冷暖房装置では、冷暖房時にそれぞれ同じ輻射パネルを利用して同一の方向から冷輻射及び温輻射を行っているため、暖房時には足元から暖かくして冷房時には頭部から冷却する、所謂頭寒足熱を実現し難いといった問題があった。

また、特許文献１に記載の輻射冷暖房システムでは、建築物の構造体を二重にして中空部を形成する必要があり、また、特許文献２に記載の輻射冷暖房装置では、装置の構成が複雑であるため、従来の冷風や温風を直接室内に吹き出す冷暖房システムと比べて、初期の設備投資額がかなり割高になるといった問題もあった。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、頭寒足熱を実現することができ、初期の設備投資額の低減化が可能な輻射冷暖房システムを提供することを目的とするものである。

本発明は、建築物の上下階を仕切る水平構造体の内部に設けられた輻射パネルの輻射熱によって冷暖房を行う輻射冷暖房システムであって、前記輻射パネルは、熱源により加熱又は冷却された熱媒が流通する熱媒配管と、該熱媒配管の間に充填される断熱材と、前記熱媒配管及び前記断熱材の上面に沿って設けられる第１の熱伝導体と、前記熱媒配管及び前記断熱材の下面に沿って設けられる第２の熱伝導体とを備え、前記第１の熱伝導体は、前記熱源により加熱された熱媒が前記熱媒配管内を流通した時に熱伝導率が上昇すると共に前記熱源により冷却された熱媒が前記熱媒配管内を流通した時に熱伝導率がゼロに近づく特性を有し、前記第２の熱伝導体は、前記熱源により冷却された熱媒が前記熱媒配管内を流通した時に熱伝導率が上昇すると共に前記熱源により加熱された熱媒が前記熱媒配管内を流通した時に熱伝導率がゼロに近づく特性を有していることを特徴とする。

本発明によれば、頭寒足熱を実現することができ、初期の設備投資額の低減化が可能な輻射冷暖房システムを提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。

本発明の実施の形態に係る輻射冷暖房システムは、図１に示すように、建築物の上下階を仕切る水平構造体であるコンクリートスラブ１０に埋設される輻射パネル１１を備えている。

この輻射パネル１１は、図示を省略する熱源により加熱又は冷却された熱媒（例えば、水、油、冷媒等）が流通する熱媒配管１２と、熱媒配管１２の間に充填される断熱材１３と、熱媒配管１２及び断熱材１３の上面に沿って設けられる第１の熱伝導体１４と、熱媒配管１２及び断熱材１３の下面に沿って設けられる第２の熱伝導体１５とを備えて構成されている。

図２に示すように、第１の熱伝導体１４は、前記熱源により例えば４０〜５０℃に加熱された高温の熱媒が熱媒配管１２内を流通した時にその高温の熱媒を感知して熱伝導率が大幅に上昇すると共に、前記熱源により例えば５〜１５℃に冷却された低温の熱媒が熱媒配管１２内を流通した時にその低温の熱媒を感知して熱伝導率が限りなくゼロに近づく特性を有している。

一方、第２の熱伝導体１５は、前記熱源により例えば５〜１５℃に冷却された低温の熱媒が熱媒配管１２内を流通した時にその低温の熱媒を感知して熱伝導率が大幅に上昇すると共に、前記熱源により例えば４０〜５０℃に加熱された高温の熱媒が熱媒配管１２内を流通した時にその高温の熱媒を感知して熱伝導率が限りなくゼロに近づく特性を有している。

次に、本発明の実施の形態に係る輻射冷暖房システムの作用について説明する。

図３(ａ)は輻射冷暖房システムの輻射パネル１１の暖房時の作用を示す断面図であり、熱媒配管１２内に前記熱源により例えば４０〜５０℃に加熱された高温の熱媒が流通すると、第１の熱伝導体１４はその高温の熱媒を感知して熱伝導率が大幅に上昇する一方、第２の熱伝導体１５はその高温の熱媒を感知して熱伝導率が限りなくゼロに近づくため、コンクリートスラブ１０の床面側部分１０ａのみが加熱される。その結果、床面から上方に向かって温輻射が発生され、室内が暖房される。

また、図３(ｂ)は輻射冷暖房システムの輻射パネル１１の冷房時の作用を示す断面図であり、熱媒配管１２内に前記熱源により例えば５〜１５℃に冷却された低温の熱媒が流通すると、第１の熱伝導体１４はその低温の熱媒を感知して熱伝導率が限りなくゼロに塚づく一方、第２の熱伝導体１５はその低温の熱媒を感知して熱伝導率が大幅に上昇するため、コンクリートスラブ１０の天井面側部分１０ｂのみが冷却される。その結果、天井面から下方に向かって冷輻射が発生され、室内が暖房される。

このように、冬季は床面近くで輻射暖房が行われ、夏季は天井面から輻射冷房が行われることにより、人間にとって理想とする頭寒足熱を実現することが可能となり、快適な室内環境を提供することができる。

また、輻射冷暖房システムの構成が簡単であるため、従来の冷風や温風を直接室内に吹き出す冷暖房システムと比べて、初期の設備投資額が割高になることもなく、設備コストを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る輻射冷暖房システムの輻射パネルを示す断面図である。本発明の実施の形態に係る輻射冷暖房システムにおいて輻射パネルの第１の熱伝導体及び第２の熱伝導体のそれぞれの特性を示す図である。 (ａ)は本発明の実施の形態に係る輻射冷暖房システムの輻射パネルの暖房時の作用を示す断面図であり、(ｂ)は本発明の実施の形態に係る輻射冷暖房システムの輻射パネルの冷房時の作用を示す断面図である。

符号の説明

１０コンクリートスラブ（水平構造体）
１１輻射パネル
１２熱媒配管
１３断熱材
１４第１の熱伝導体
１５第２の熱伝導体

Claims

建築物の上下階を仕切る水平構造体の内部に設けられた輻射パネルの輻射熱によって冷暖房を行う輻射冷暖房システムであって、前記輻射パネルは、
熱源により加熱又は冷却された熱媒が流通する熱媒配管と、
該熱媒配管の間に充填される断熱材と、
前記熱媒配管及び前記断熱材の上面に沿って設けられる第１の熱伝導体と、
前記熱媒配管及び前記断熱材の下面に沿って設けられる第２の熱伝導体と、
を備え、前記第１の熱伝導体は、前記熱源により加熱された熱媒が前記熱媒配管内を流通した時に熱伝導率が上昇すると共に前記熱源により冷却された熱媒が前記熱媒配管内を流通した時に熱伝導率がゼロに近づく特性を有し、前記第２の熱伝導体は、前記熱源により冷却された熱媒が前記熱媒配管内を流通した時に熱伝導率が上昇すると共に前記熱源により加熱された熱媒が前記熱媒配管内を流通した時に熱伝導率がゼロに近づく特性を有していることを特徴とする輻射冷暖房システム。