JP2010169354A - 天井放射冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立ち上り時間の短縮や室内の熱負荷に合わせた制御が可能であり、短時間で快適性を向上させることができる天井放射冷暖房装置を提供することを目的とする。
【解決手段】冷暖房の立ち上り時には室内空間Ｂに一気に供給することにより、短時間で安定状態に近い状態になり、快適な室内空間Ｂを得ることができる。また、室内温度負荷に合わせてダンパー４をダンパー開閉機構５で開閉動作を行ない、空調機３の空調空気をダンパー４から室内空間Ｂに供給し、対流による冷暖房と天井放射パネル２からの放射冷暖房を併用することで、天候や人の出入りなどの環境で室内の熱負荷が変動しても、短時間で安定状態に制御でき、熱負荷にあった冷暖房が可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は天井放射パネル面を冷却（あるいは加熱）して室内の冷暖房を放射により行なう天井放射冷暖房装置に関するものである。

従来、この種の天井放射冷暖房装置は、天井裏空間に対流式の空調機を設置し、天井裏空間を空調しながら、天井裏と室内とを隔てる天井放熱パネル（天井面）を冷暖房し、一部の空気を室内へ供給し、一部空気の対流と天井面の放射で室内を空調させるといったものが考案されている（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来の天井放射冷暖房装置を示すものである。図４に示すように、建物の室内空間側Ｂに小孔１００を複数個設けた天井放射パネル１２に空調空気を吹出す空調機１３を設け、前記空調空気により天井放射パネル１２は冷却もしくは加熱され、また、空調空気の一部が小孔１００から室内空間Ｂへ供給されることにより、室内空間Ｂを対流と天井放射パネル１２からの放射で同時に冷暖房を行なうことができる。
特開平６−１７４２６１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、天井放射パネルに設けた小孔の大きさ・形状・個数は任意であっても、一旦建物に設置されると変更は不可能であり、更に季節や天候、人数などによりで室内の熱負荷は変動するため、快適な室内環境にするためには運転開始後、安定するまで時間がかかるという課題を有していた。また小孔が大きかったり、個数が多い場合は寒すぎたり、逆に小孔が小さかったり個数が少ない場合は暑すぎたりするという課題を有していた。また常に対流と放射運転がされているため部屋の温度負荷が変動しても部屋の空調は一定であり快適性が悪く電気代も省エネにはならないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、立ち上り時間の短縮や室内の熱負荷に合わせた温度制御が可能であり、短時間で快適性を向上させることができる天井放射冷暖房装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の天井放射冷暖房装置は、天井裏または壁体内の空隙部と室内とを連通する空気通路の空気流量調節手段と、室内温度検知手段とを具備し、室内温度が設定温度に対して所定の差以上の時は、空気流量調節手段を開いて空気通路の空気流量を調節して対流により室内空間の空調を行い、所定の差以内の時は、空気流量調節手段を閉じて空調機によって空調された空隙部の空気で天井放熱パネルを介して放射により室内空間の空調を行い、天井放熱パネルの空調機側に熱伝導性の良好な伝導フィンを設けたものである。

これによって、立ち上り時には空気流量調節手段は開き、空気通路を通じて一気に空調空気を室内空間にも供給させることができ、短時間で快適性を向上させることができる。

本発明の天井放射冷暖房装置は、冷暖房の立ち上り時の時間短縮や熱負荷変動時でも能
力制御が可能で短時間で快適性を向上させることができる。

第１の発明は天井裏または壁体内の空隙部に空気を流通させる空調機と、前記空隙部と室内とを隔てる天井放熱パネルと、前記空隙部と室内とを連通する空気通路と、前記空気通路の空気流量調節手段と、室内温度検知手段とを具備し、前記室内温度検知手段で検知した室内温度が設定温度に対して所定の差以上の時は、前記空気流量調節手段を開いて前記空気通路の空気流量を調節して対流により室内空間の空調を行い、所定の差以内の時は、前記空気流量調節手段を閉じて前記空調機によって空調された前記空隙部の空気で前記天井放熱パネルを介して放射により室内空間の空調を行い、前記天井放熱パネルの前記空調機側に熱伝導性の良好な伝導フィンを設けたことにより、立ち上り時には空気流量調節手段は開き、空気通路を通じて一気に空調空気を室内空間にも供給させることができ、短時間で快適性を向上させることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の室内温度負荷を検出し、前記室内温度負荷に応じて空気流量調節手段の開閉動作を行い、天井放射パネルの放射と空調機から吹出される空調空気による対流との併用運転を可能にしたことにより、季節や天候、人数などの環境で室内の熱負荷が変動しても、更に短時間で快適性を向上させることができ、熱負荷にあった冷暖房が可能となる。

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。

（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天井放射冷暖房装置と設置部屋の断面図、図２は天井放射パネルの上部平面図を示すものである。

図１において、部屋は、天井（天井放熱パネル２）で天井空間Ａと室内空間Ｂとに隔てられている。天井放射冷暖房装置１は、天井空間Ａに空気を流通させる空調機３と、天井放熱パネル２とを有している。天井放熱パネル２には、天井空間Ａと室内空間Ｂとを連通する空気通路９があり、空気通路を通る空気流量を調節するダンパー４及びダンパー開閉機構５を室内空間Ｂの壁近傍に複数設けている。また、室内空間Ｂの室内温度を室内温度検知手段７で検知する。

また、天井放熱パネル２の天井空間Ａ側に熱伝導性の良好なアルミ製の伝導フィン６が設けられている。熱伝導性を高めるために、例えば図２に示すように、フィンは一部、互い違いに配列されている。

以上のように構成された天井放射冷暖房装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、空調機３により天井空間Ａを冷却（または加熱）すると、熱伝導性の良好なアルミ製伝導フィン６を設けた天井放熱パネル２も同時に冷却（または加熱）され、天井放射パネル２の放射熱により、室内空間Ｂも冷却（または加熱）される。しかしながら、室内空間Ｂが冷却（または加熱）されるまでには天井放射パネル２の材質にもよるが長時間必要となる。そこで、運転後、初期の立ち上り時はダンパー４をダンパー開閉機構５で開状態にして天井空間Ａの空調空気を一気に室内空間Ｂへ供給する。ダンパー４の開時間は、室内温度検知手段７で検知された室内温度に応じて制御され、設定状態になれば自動的にダンパー開閉機構５が作動しダンパー４は閉状態になる。その後は天井放射パネル２により室内空間Ｂは放射により冷却（または加熱）される。

図３は、本発明の第１の実施の形態の天井放射冷暖房装置を運転した時の室内環境温度の時間変化を示した特性図である。

室内空間Ｂはいろいろな環境の変動で図３のａように一定温度であっても温度上昇ｂや温度低下ｃのように変動する。天井放射パネルの材質にもよるが一般的に温度追従性があまり良くないため、室温制御していても温度変化してから安定状態に戻るには時間がかかってしまう。そのため、室内空間Ｂの温度を室内温度検知手段７で検知し、室内温度負荷に合わせてダンパー４をダンパー開閉機構５で開閉動作を行ない、空調機３の空調空気をダンパー４から室内空間Ｂに供給し、対流による冷暖房と天井放射パネル２からの放射冷暖房を併用することで、天候や人の出入りなどの環境で室内の熱負荷が変動しても、短時間で安定状態に制御でき、熱負荷にあった冷暖房が可能となる。

以上のように、本実施の形態においてはダンパー４、ダンパー開閉機構５、室内温度設定判断装置６を天井放射冷暖房装置１に設置し、冷暖房の立ち上り時には室内空間Ｂに一気に供給することにより、短時間で安定状態に近い状態になり、快適な室内空間Ｂを得ることができる。また、室内温度負荷に合わせてダンパー４をダンパー開閉機構５で開閉動作を行ない、空調機３の空調空気をダンパー４から室内空間Ｂに供給し、対流による冷暖房と天井放射パネル２からの放射冷暖房を併用することで、天候や人の出入りなどの環境で室内の熱負荷が変動しても、短時間で安定状態に制御でき、熱負荷にあった冷暖房が可能となる。

以上のように、本発明にかかる天井放射冷暖房装置は、放射冷暖房の立ち上り時の時間短縮や熱負荷変動時でも能力制御が可能で短時間で快適性を向上させることが可能となるので、他の形式の放射冷暖房装置等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における天井放射冷暖房装置と設置部屋の断面図 本発明の実施の形態１における天井放射パネルの上部平面図 本発明の実施の形態１における天井放射冷暖房装置を運転した時の室内環境温度の時間変化を示した特性図 従来の天井放射冷暖房装置と設置部屋の断面図

Ａ 天井空間
Ｂ 室内空間
１ 天井放射冷暖房装置
２、１２ 天井放射パネル
３、１３ 空調機
４ ダンパー
５ ダンパー開閉機構
６ フィン
７ 室内温度設定判断装置
９ 空気通路
１００ 小孔

Claims (2)

1. 天井裏または壁体内の空隙部に空気を流通させる空調機と、前記空隙部と室内とを隔てる天井放熱パネルと、前記空隙部と室内とを連通する空気通路と、前記空気通路の空気流量調節手段と、室内温度検知手段とを具備し、前記室内温度検知手段で検知した室内温度が設定温度に対して所定の差以上の時は、前記空気流量調節手段を開いて前記空気通路の空気流量を調節して対流により室内空間の空調を行い、所定の差以内の時は、前記空気流量調節手段を閉じて前記空調機によって空調された前記空隙部の空気で前記天井放熱パネルを介して放射により室内空間の空調を行い、前記天井放熱パネルの前記空調機側に熱伝導性の良好な伝導フィンを設けたことを特徴とする天井放射冷暖房装置。
2. 室内温度負荷を検出し、前記室内温度負荷に応じて空気流量調節手段の開閉動作を行い、天井放射パネルの放射と空調機から吹出される空調空気による対流との併用運転を可能にしたことを特徴とした請求項１に記載の天井放射冷暖房装置。