JP2014085025A - 放射冷暖房装置の自動運転制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】天気予報情報にもとづいて、予測された必要水温が得られるように制御することができる放射冷暖房装置の自動運転制御システムを提供する。
【解決手段】放射冷暖房装置において、
天気予報情報にもとづいて、前記放射冷暖房装置の設置場所における所定時間後の気象予測データを取得する取得手段、及び前記冷却又は加熱源に供給される冷水又は温水の必要水温を予測する手段を有し、予測された必要水温が得られるように制御することを特徴とする放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射冷暖房装置の自動運転制御システムに関する。

本発明者は、先に、たとえばラジエーター表面に塗布された遠赤外線放射物質と、壁材および／または天井材に含まれる遠赤外線放射物質との間の共鳴を利用して、遠赤外線を直接に人体に作用させて体感温度をコントロールし得る放射冷暖房装置を提案し（たとえば特許文献１）、実用化するに至っている。

このような放射冷暖房装置においては、冷却及び／又は加熱源のために、冷熱放射装置が好適に使用され、冷放射と熱放射を切り換えて行うことができる。冷熱放射装置は、室外機である冷温水発生装置に接続されている。冷温水発生装置は、ヒートポンプ機能を備え、冷水または温水を発生する。このヒートポンプ機能は、通常のエアコン等に用いられているものと同じ原理により動作する。冷熱放射装置に、冷温水発生装置から冷水が供給されると、フィンが冷やされ、結露による除湿が行われる。また冷却されることで、フィンの表面は、冷放射を行う冷却面として機能する。また、冷熱放射装置に、冷温水発生装置から温水が供給されると、上記フィンが温められ、このフィンの表面が加熱面（熱放射面）として機能する。そこでは、水温を設定することにより運転されている。

特開２０１１−１０６８０８号公報

本発明は、天気予報情報にもとづいて、予測された必要水温が得られるように制御することができる放射冷暖房装置の自動運転制御システムを提供することを目的とする。

本発明は上記の問題を解決するために、以下の発明を提供するものである。
（１）遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材と、
前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成された冷却及び/又は加熱面を有する冷却及び/又は加熱源とを具備し、
前記冷却源の前記冷却面が冷却されると、その冷却面の前記遠赤外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、及び／又は、
前記加熱源の前記加熱面が加熱されると、その加熱面の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が吸収するように構成されてなる放射冷暖房装置において、
天気予報情報にもとづいて、前記放射冷暖房装置の設置場所における所定時間後の気象予測データを取得する取得手段、及び前記冷却又は加熱源に供給される冷水又は温水の必要水温を予測する手段を有し、予測された必要水温が得られるように制御することを特徴とする放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
（２）放射冷暖房装置を運転するコンピュータが、天気予報情報にもとづいて、前記放射冷暖房装置の設置場所における所定時間後の気象予測データを取得し、前記冷却又は加熱源に供給される冷水又は温水の必要水温を予測し、かつ予測された必要水温が得られるように制御する上記（１）に記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
（３）コンピュータは、天気予報情報をインターネットから取得する機能を有する上記（２）に記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
（４）コンピュータは、天気予報情報および/または気象予測データと必要水温との関係を示す履歴情報を記憶する機能を有し、該履歴情報を参照して必要水温を予測し、その予測に基づいて冷水又は温水の水温を制御する、上記（２）または（３）に記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
（５）さらに、放射冷暖房装置の設置場所における天気予報情報の影響度をローカル情報として初期情報として取り込む、請求項１〜４のいずれかに記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
（６）天気予報情報が、温度、湿度、雲の量、風速および雨もしくは雪量から選ばれる複数の情報を含む上記（１）〜（５）のいずれかに記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。

本発明によれば、天気予報情報にもとづいて、予測された必要水温が得られるように制御することができる放射冷暖房装置の自動運転制御システムを提供し得る。

本発明の自動運転制御システムのフローの概要を示す。

本発明における放射冷暖房装置は、遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材と、前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成された冷却及び／又は加熱面を有する冷却及び／又は加熱源とを具備し、前記冷却源の前記冷却面が冷却されると、その冷却面の前記遠赤外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、及び／又は、前記加熱源の前記加熱面が加熱されると、その加熱面の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が吸収するように構成されてなる。

室内面構成部材は、遠赤外線放射物質で構成されるか、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は遠赤外線放射物質からなる皮膜を有する。前記冷却及び／又は加熱源の前記冷却及び／又は加熱面は、遠赤外線放射物質で構成されるか、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は遠赤外線放射物質からなる皮膜で構成される。

本発明において、室内面構成部材とは、環境調整の対象となる密閉空間に露出した面を構成している部材を指す。密閉空間は、その内部と外部との連絡を可能にするドアや窓などのような開閉手段を備えることができる。密閉空間は、特に制限されないが、通常は人間が生活・活動する建物の部屋や廊下などである。室内面構成部材の少なくとも一部は、本発明における室内環境の調整に必要な遠赤外線を放射・吸収する遠赤外線放射物質で構成されるか、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成されるか、又は遠赤外線放射物質からなる皮膜を有する。遠赤外線の放射および吸収を効率よく行うため、室内面構成部材に混入される遠赤外線放射物質は、室内空間に露出していることが好ましい。とはいえ、室内面構成部材中の遠赤外線放射物質は、室内空間に直接露出されずに、遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射・吸収を有意に妨げない程度の保護層（例えば、１ｍｍ程度以下の厚さの塗装膜、ニス層、壁紙等）などで覆われていてもよい。

遠赤外線放射物質は遠赤外線を放射・吸収する物質をいうが、本発明で用いる遠赤外線放射物質は、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上の遠赤外線放射物質である。

このような遠赤外線放射物質は、通常、いわゆる無機材料であり、天然及び人工の鉱物、金属及び半金属の酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、水酸化物等、炭酸塩などの塩やそれらの複合物（複塩）、炭などのほか、貝殻などの天然素材なども含まれる。また、本発明の遠赤外線放射物質の殆どは広義のセラミックス材料（金属以外の無機材料をいう。）であるが、有機物や有機物由来の物質であっても上記放射率の条件を満たすならば用いることができる。

本発明において、遠赤外線放射物質を含む部材中における遠赤外線放射物質の形態は、遠赤外線放射物質を含む部材が遠赤外線を放射・吸収できれば格別に制約はなく、代表的には、遠赤外線放射物質からなる一体物（石材）、遠赤外線放射物質の粒子、粉末、骨材等（これらを粒子ともいう。）を含む部材、遠赤外線放射物質の皮膜を有する部材などの形態であることができる。本発明において、「遠赤外線放射物質からなる石材」とは、天然又は人工の無機材料からなる固体一体物のことであって、通常はパネルまたはタイル状の建材等として用いられる。天然の石材の例としては、花崗岩、玄武岩、などを挙げることができる。人工的に製造した石材でもよいことはいうまでもない。人造パネル等の建材やその他の一体物部材は、石材と考えることができる。

本発明において、遠赤外線放射物質を混入した材料とは、構成成分の一部として遠赤外線放射物質を含む材料をいう。この場合の遠赤外線放射物質は、典型的には天然又は人工の無機材料の粒子として、室内面構成部材の製造材料や冷却源及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の製造材料中に混入される。

本発明において、遠赤外線放射物質からなる皮膜とは、室内面構成部材や冷却及び／又は加熱源の表面に形成した遠赤外線放射物質の皮膜をいう。この皮膜は、適当な皮膜形成技術、例えば熔射、蒸着などのＰＶＤ技術、あるいはＣＶＤ技術により、遠赤外線放射物質を対象表面にコーティングして形成することができる。

本発明においては、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と、冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の遠赤外線放射物質とは、同一である。後に詳しく説明するように、本発明における放射冷暖房装置は、同一分子種間における熱放射を介した熱移動が、同一分子種間でない場合に比較して高い効率で行われる現象を利用して、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面との間で熱放射を介し熱移動を高い効率で行わせることにより、室内環境の調整を実現するものである。よって、本発明の放射冷暖房装置が所期の機能を発揮するためには、それらの間で熱放射を介した熱移動が行われる室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面とに、同一分子種の物質が存在する必要がある。本発明では、同一分子種で構成されている、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と冷却及び／又は加熱源の遠赤外線放射物質のことを、同一物質であると称する。ここで「同一分子種」とは、遠赤外線を放射・吸収する性質を示し、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上である一方の物質（例えば、室内面構成部材において使用する遠赤外線放射物質）と、遠赤外線を放射・吸収する性質を示し、遠赤外線の放射率が０．６以上、好ましくは０．８以上であるもう一方の物質（冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面で使用する遠赤外線放射物質）とが、分子レベルで同一であることをいう。ここでの分子とは、化学結合により結合された原子の集団を意味する。したがって、ここでいう分子には、例えば天然石材を構成する鉱物の結晶なども含まれる。類似元素が置換あるいは固溶した同一鉱物は同一分子種の物質とみなされている。天然の鉱物の場合、複数の化合物で構成されるのが普通であり、しかも巨視的レベルでは鉱物中の部位によりそれらの化合物の結晶構造に違いが見られることもある。とは言え、この場合は、同じ原産地から切り出した鉱物は、実質的に同じ分子種の物質の実質的に同じ組成の集合体であり、全体として同一分子種の物質と同様に考えてよい。

室内面構成部材、あるいは冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面において、上述の遠赤外線放射物質として無機材料粒子を使用する場合、そこには、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子以外の物質が共存するのが普通である。例えば、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子を含む漆喰により室内面構成部材を形成した場合や、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子を含む塗料を冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面に塗布した場合、上述の遠赤外線放射物質としての無機材料粒子は、漆喰中の骨材あるいは塗料中のバインダー成分などと共存する。このような場合、上述の「遠赤外線放射物質」としての無機材料粒子以外の物質も、遠赤外線を多かれ少なかれ放射・吸収する性質を持つ。しかし、本発明では、同一分子種間における熱放射を介した熱移動が同一分子種間でない場合に比較して顕著に高い効率で行われる現象を利用しているので、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の両者に共通に存在しない物質が本発明において果たす役割は、きわめて少ないか、または無視できる程度である。したがって、以下における本発明の説明において「遠赤外線放射物質」に言及する場合、それは室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の両者に共通に存在する、遠赤外線放射率０．６以上、好ましくは０．８以上の同一の物質（電磁波を介した同一分子間における分子振動の共鳴現象を引き起こす物質）を指す。

室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面とで遠赤外線放射物質としてともに無機材料粒子を使用する場合には、双方の粒子の粒径や形状は同一でも異なっていてもよい。室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の双方に含まれる無機材料粒子の配合量も、同じである必要はない。また、例えば、室内面構成部材が壁面と天井面を形成していて、遠赤外線放射物質として無機材料粒子を使用する場合、壁面と天井面の遠赤外線放射物質の粒子の粒径や形状は、同一でも異なっていてもよい。この場合、無機材料粒子は、室内面構成部材（たとえば、壁面及び天井面を形成する建材）中に、本発明による同一分子種間での熱放射を介した所期の熱移動を可能にする含有量で配合される。このとき、壁面を形成する建材と天井面を形成する建材とで、無機材料粒子の配合量は同一でも異なっていてもよい。これらは、２以上の壁面のそれぞれにおける遠赤外線放射物質の無機材料粒子についてもいえる。

室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面において、遠赤外線放射物質は複数種を用いてもよい。遠赤外線放射物質が石材の場合は、室内面構成部材あるいは冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面のために、２種以上の石材を組み合わせて用いることができる。遠赤外線放射物質が無機材料粒子の場合は、２種以上の無機材料粒子の混合物を用いることができる。どちらの場合も、室内面構成部材における無機材料粒子の組み合わせと冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面における無機材料粒子の組み合わせが同じであれば（同じ組み合わせが含まれていれば）、それらは「同一物質」であると見なされる。

室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面に含まれる遠赤外線放射物質としての無機材料粒子は、同一分子種間での熱放射を介した所期の熱移動を可能にする量でそれらに存在する。通常、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面は、異なる業者により、建設現場以外で製作して建設現場に搬入されるか又は建設現場において施工されることが多いと考えられる。従って、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱面には、遠赤外線放射物質としての共通の無機材料粒子が、それぞれの製造業者又は施工業者により混入されることが多いと考えられる。このような場合、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子の含有量は、それぞれの業者により室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面の各製造材料に含められる共通の無機材料粒子の量をいう。室内面構成部材中及び冷却及び／又は加熱面形成材料中の無機材料粒子含有量は、本発明による熱放射を介した熱移動を実効あるものにする量として決定することができる。その量は、所期の冷房及び／又は加熱のために必要とされる熱移動量、熱放射を介した熱移動に利用可能な室内面構成部材と冷却及び／又は加熱面の面積、使用する遠赤外線放射物質の熱放射特性などに依存する。下記で説明する計測実験では、遠赤外線放射物質としての無機材料粒子は、室内面構成部材材料中、あるいは冷却及び／又は加熱面を形成している材料中に、１重量％以上存在する場合に有効な効果が認められ、３重量％以上存在する場合により好ましい効果が得られた。一方、遠赤外線放射物質として無機材料粒子を用いる場合、その含有量の上限は、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面を形成する材料中に実際上含ませることができる無機材料粒子の最大量によって決まり、特に制約はない（理論的には、例えば９０重量％でもよい）。しかし、実用上、その最大量は、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面を形成する材料の取り扱い性や、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱面の製造方法などによって決めればよい。

本発明では、遠赤外線放射物質の無機材料粒子として、複数種の物質を使用（上述の「分子レベルで同一」である物質を複数種使用）してもよい。この場合には、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面とで同じ無機材料粒子の混合物を用いることができる。この場合の室内面構成部材材料と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面を形成している材料における無機材料粒子の含有量は、混合物中の複数種の同じ物質の合計量でもって表される。

遠赤外線の放射および吸収を効率よく行うためには、遠赤外線放射物質は極力、環境調整する室内空間に露出していることが好ましい。とは言え、遠赤外線放射物質が室内空間に直接露出していなくても、１ｍｍ程度以下の保護層（例えば塗装の層、ニスの層、壁紙等）で覆われているのであれば、大きな問題はない。

室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面における遠赤外線放射物質は、それらの表面に露出しているもの又はその近くのものが主に、本発明による同一分子種間における熱放射を介した熱移動に寄与する。従って、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面が遠赤外線放射物質を混入した材料で構成される場合、室内面構成部材と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面における遠赤外線放射物質の必要含有量は、本発明における熱移動に寄与する、それらの表面又はその近傍に存在する遠赤外線放射物質の量で表すことが適切である。言い換えれば、本発明における遠赤外線放射物質の含有量は、室内面構成部材の表面と冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱用の表面、及びそれらから１ｍｍまでの深さに存在する遠赤外線放射物質の含有量として表すのが適切である。とは言え、室内面構成部材（上述のとおり、環境調整の対象となる部屋や廊下などの空間（室内空間）に露出した面を構成している部材として定義される）が、紙（例えば壁紙）や塗装した塗膜などの薄いフィルム又はシート状材料で構成されようと、漆喰などから形成した有意の厚さの層状材料で構成されようと、あるいはコンクリートなどから成形された、構造部材を兼ねる一体物の材料で構成されようと、それらの材料が均一混合物である限り、それらの表面とその近傍（例えば１ｍｍの深さまで）における遠赤外線放射物質の含有量（ここでは、室内面構成部材材料中に占める遠赤外線放射物質の質量割合として表される）は、室内面構成部材材料の全体に占める遠赤外線放射物質の質量割合として表される含有量と同じであると見なすことができる。よって、本発明の室内面構成部材における遠赤外線放射物質の含有量は、室内面構成部材が均一混合物（構成成分の分布が部材の全体にわたり一定である混合物）からなると見なせる場合、その材料の全体に占める遠赤外線放射物質の質量割合として表される含有量でもって表すこととする。室内面構成部材が均一混合物からなると見なせない場合（例えば、部材の厚さ方向において構成成分の分布に偏り（濃度分布）がある場合）には、室内面構成部材における遠赤外線放射物質の含有量は、室内空間に露出した面から１ｍｍまでの深さに存在する遠赤外線放射物質の平均の含有量（質量割合として表される）で表される。これらは、遠赤外線放射物質を混入した材料で構成された冷却及び／又は加熱源の冷却及び／又は加熱面についても当てはまる。

本発明で使用する遠赤外線放射物質の遠赤外線の放射率は、０．６以上であり、好ましくは０．８以上、より好ましくは０．９以上である。遠赤外線は、波長が３μｍ〜１０００μｍの電磁波のことをいう。材料の放射率は、同一条件における理想的な黒体の遠赤外線の放射エネルギーをＷ₀とし、当該材料の遠赤外線の放射エネルギーをＷとした場合に、Ｗ／Ｗ₀によって定義される。放射率の値は、本発明のシステムの実際の使用温度に近い室温（例えば２５℃）におけるものが好ましく、例えば、人体に対する熱的な作用の大きい１０μｍ付近における値を採用する。

本発明において、冷却及び／又は加熱面とは、室内面構成部材との間の熱放射を介した熱移動によって室内面構成部材の冷却及び／又は加熱を行う冷却及び／又は加熱源の、当該熱移動に関与する面を指す。言い換えれば、冷却及び／又は加熱面とは、冷却及び／又は加熱源のうちの、室内面構成部材の遠赤外線放射物質と同じ遠赤外線放射物質が存在する部分の表面を指す。上述のとおり、遠赤外線放射物質は、この表面に露出していることが好ましいとは言え、１ｍｍ程度以下の保護層で覆われていても差し支えない。冷却源の冷却面が冷却されると、その冷却面の遠赤外線放射物質が室内面構成部材の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、加熱源の加熱面が加熱されると、その加熱面の遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を室内面構成部材の遠赤外線放射物質が吸収する。

本発明は、同一分子種間における熱放射を介した伝熱（熱移動）が、同一分子種間でない場合に比較して高い効率で行われる現象を利用したもので、冷却される面と部屋の内面の少なくとも一部とに、同一の遠赤外線放射物質を存在させることで、部屋の内面（例えば壁面）を人体からの遠赤外線の吸収部材（２次的な冷放射源）として機能させ、人体を冷やす冷房効果を得る点を基本的な発明思想としている。また、この原理と逆の原理として、上記冷却される面を逆に加熱し、熱の供給源とすることで、部屋の内面を遠赤外線の放射部材（２次的な熱放射源）とし、部屋の内面が、人体から吸収する遠赤外線の量を減らし、それにより人間が寒いと感じる感覚を和らげる暖房効果を得る点を基本的な発明思想としている。

例えば、部屋の内面の全体を冷水による冷却面または温水による加熱面とするのは、コストやインテリア性の点から困難である。しかしながら、部屋の内面の一部である、壁や天井（あるいは床）であれば、広い面積を確保できるので、それを冷放射源または熱放射源として利用できれば、吸収あるいは放射される熱放射の総量は、その面積で稼ぐことができる。また、部屋の内面を利用することで、冷房時には、人体を囲む多方向への人体からの熱放射を周囲に吸収させ、暖房時には、人体を囲む多方向への人体からの熱放射を減少させることができる。そのため、冷却面または加熱面の面積が制限され、またその設置場所が制限されていても、部屋内面全体を使った熱放射を利用した冷房または暖房を行える 同一分子種間における熱放射を介した熱交換が高い効率で行われるのは、同一分子種の物質（同一組成および同一分子構造を持った物質）であれば、電磁波を介した同一分子間における分子振動の共鳴現象が起こるからである。これは、同じ固有振動周波数の音叉間における音波エネルギーの伝搬現象、あるいは同じ同調周波数の同調回路間における電気信号の伝達や電磁波の伝搬現象において、エネルギーの伝達が高い効率で行われるのと類似な現象として理解できる。

本発明において、冷却及び／又は加熱面は、前記遠赤外線放射物質をコーティングされたフィンを有するラジエーターで構成されており、冷房運転時にラジエーター表面に空気中の水分が結露して生成した水滴を屋外に排出するために、ラジエーター下方の水滴受部の排水溝から屋外の排水出口に至る排水系を設けている。

ラジエーターは、たとえば表面をコーティング加工したアルミニウム製のフィンを複数備えている。このフィンは、薄手の板状であり、上下に延在している。フィンは、熱伝導の良好な他の金属または合金材料、例えば鉄や銅、それらの合金など、で製作することもできる。このフィンの表面は、遠赤外線放射物質の粉砕物とバインダーとを混合し、それを層状に塗り、乾燥させることでコーティングされている。

フィンは、アルミニウム製の支持板と一体形成されている。支持板の裏面側は、冷媒通路に露出している。冷媒通路には、冷媒として冷水が循環する。この冷媒は、冷却源である冷媒冷却装置により冷却される。冷媒冷却装置の冷却機構は、一般的な空調装置や冷蔵庫に利用されているものと同じである。

冷却面の下方には、トレイが設けられている。冷媒通路内を冷却水が循環すると、フィンが冷却され、フィンの表面の遠赤外線物質層も冷却され、に含まれた床面、壁面、天井面の室内面構成部材から放射された遠赤外線を吸収して、部屋内の環境の冷却が行われる。また、冷却面の表面に室内空間の空気中に含まれる水分が結露する。この結露した水滴は、トレイに滴下し、トレイの排水口から排水出口へ移動し、室外に排出される。

冷却及び／又は加熱源のために、冷熱放射装置が好適に使用され、冷放射と熱放射を切り換えて行うことができる。冷放射は、冷却されることで、周囲からの熱放射を吸収する作用のことをいい、熱放射は、加熱されることで、周囲に向かって熱放射を行う作用のことをいう。

このような冷熱放射装置は、室外機である冷温水発生装置に接続されている。冷温水発生装置は、ヒートポンプ機能を備え、冷水または温水を発生する。このヒートポンプ機能は、通常のエアコン等に用いられているものと同じ原理により動作する。なお、冷房効果だけを得るのであれば、冷水の発生機能だけでよい。また、暖房効果だけを得るのであれば、温水の発生機能だけでよい。

冷熱放射装置に、冷温水発生装置から冷水が供給されると、フィンが冷やされ、結露による除湿が行われる。また冷却されることで、フィンの表面は、冷放射を行う冷却面として機能する。また、冷熱放射装置に、冷温水発生装置から温水が供給されると、上記フィンが温められ、このフィンの表面が加熱面（熱放射面）として機能する。冷水は、冷温水発生装置の冷却機能によって冷却された水であり、温水は、冷温水発生装置の加熱機能によって加熱された水をいう。なお、上記のように、フィンに結露した水滴は、下方のトレイに滴下させて集められ、排水口から屋外に排水される。

以上のように、このような放射冷暖房装置においては、冷却及び／又は加熱源のために、冷熱放射装置が好適に使用され、冷放射と熱放射を切り換えて行うことができる。冷熱放射装置は、室外機である冷温水発生装置に接続されている。冷温水発生装置は、ヒートポンプ機能を備え、冷水または温水を発生する。このヒートポンプ機能は、通常のエアコン等に用いられているものと同じ原理により動作する。冷熱放射装置に、冷温水発生装置から冷水が供給されると、フィンが冷やされ、結露による除湿が行われる。また冷却されることで、フィンの表面は、冷放射を行う冷却面として機能する。また、冷熱放射装置に、冷温水発生装置から温水が供給されると、上記フィンが温められ、このフィンの表面が加熱面（熱放射面）として機能する。そこでは、水温を設定することにより運転されている。

本発明の一態様において、フィンの表面には、遠赤外線の放射率が０．９を超える数値を示す花崗岩を粉砕した粉砕物（以下、石粉という）を混ぜた白い塗料により構成された厚さ約２００μｍのコーティング層が形成される。コーティング層中の石粉の粒径は、５０μｍ以下である。この石粉のコーティング層における含有率は、塗料の硬化状態（乾燥状態）で２０重量％とされている。このコーティング層が冷却除湿面および加熱面として機能する。

図１は、本発明の自動運転制御システムのフローの概要を示す。本発明の自動運転制御システムにおいては、上記の放射冷暖房装置において、天気予報情報にもとづいて、前記放射冷暖房装置の設置場所における所定時間後の気象予測データを取得する取得手段、及び前記冷却又は加熱源に供給される冷水又は温水の必要水温を予測する手段を有し、予測された必要水温が得られるように制御する。さらに、好適な態様において、本発明の自動運転制御システムにおいては、放射冷暖房装置を運転するコンピュータが、天気予報情報にもとづいて、前記放射冷暖房装置の設置場所における所定時間後の気象予測データを取得し、前記冷却及び/又は加熱源に供給される冷水又は温水の必要水温を予測し、かつ予測された必要水温が得られるように制御する。また、天気予報情報はコンピュータを介してインターネットから取得するのが好適であり、自動的に定期的に、たとえば１時間ごとに、または随時、取り込むことができる。

さらに、もう１つの好適な態様において、本発明の自動運転制御システムにおいては、
コンピュータは、天気予報情報および/または気象予測データと必要水温との関係を示す履歴情報を記憶する機能を有し、該履歴情報を参照して必要水温を予測し、その予測に基づいて冷水又は温水の水温を制御することができる。

さらに、もう１つの好適な態様において、本発明の自動運転制御システムにおいては、
放射冷暖房装置の設置場所における天気予報情報の影響度をローカル情報として取り込む。このローカル情報は、たとえば設置場所の家屋、部屋が南向きか、北向きかの方位等により天気予報情報の影響度を、熱損失の大小を考慮してたとえば大（Ａ）、普通（Ｂ），小（Ｃ）等にランク付けして初期情報として入力し、記憶させることができる。たとえば大（Ａ）においては後述するポイント×１．５倍、普通（Ｂ）においてはポイント×１，小（Ｃ）においてはポイント×０．８倍として入力し得る。

上記の天気予報情報としては、たとえば温度、湿度、雲の量、風速、および雨もしくは雪量（降水（雪）確率）から選ばれる複数の情報が挙げられる。

つぎに、本発明の一実施態様について、さらに具体的に説明すると、放射冷暖房装置を運転するコンピュータにより、天気予報情報にもとづいて、前記放射冷暖房装置の設置場所における所定時間後の気象予測データを取得する：天気予報情報としては、温度、湿度、雲の量、風速、および雨もしくは雪量（降水（雪）確率）から選ばれる複数の情報を含み、好適にはこれらの全部を含む。冷房の場合、たとえば気温については、２５℃を基準として1℃上昇するごとに３ポイント、湿度は６０％を基準として５％上昇するごとに１ポイント、雲の量は１０％下がるごとに１ポイント、風速は５ｍ／秒ごとに−１ポイント、雨量は降水確率５０％を基準に１０％上るごとに１ポイント、を与え、総合点数を算出する。水温１５℃を基準として総合点数が＋５ポイント毎に＋１℃とし、一方、−５ポイント毎に−１℃とする。さらに、暖房の場合には、気温が１５℃を基準として１℃低下するごとに２ポイント、雲の量は１０％増えるとごとに１ポイント、風速は３ｍ／秒ごとに１ポイント、雨量は降水確率３０％を基準に１０％増加するごとに１ポイントを与える。気温１０℃以下のとき、湿度が高いと寒くなるので、湿度は、気温１０℃より高いときに湿度６０％を基準に５％上るごとに−１ポイント、１０℃以下であるときに湿度６０％を基準に５％上るごとに１ポイントを付与する。

本発明は、天気予報情報にもとづいて、予測された必要水温が得られるように制御することができる放射冷暖房装置の自動運転制御システムを提供する。

Claims (6)

1. 遠赤外線を放射・吸収し遠赤外線の放射率が０．６以上である遠赤外線放射物質を含む材料で構成された室内面構成部材と、
   前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質と同一の遠赤外線放射物質を含む材料で構成された冷却及び/又は加熱面を有する冷却又は加熱源とを具備し、
   前記冷却源の前記冷却面が冷却されると、その冷却面の前記遠赤外線放射物質が前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を吸収し、及び／又は、
   前記加熱源の前記加熱面が加熱されると、その加熱面の前記遠赤外線放射物質が放射する遠赤外線を前記室内面構成部材の前記遠赤外線放射物質が吸収するように構成されてなる放射冷暖房装置において、
   天気予報情報にもとづいて、前記放射冷暖房装置の設置場所における所定時間後の気象予測データを取得する取得手段、及び前記冷却又は加熱源に供給される冷水又は温水の必要水温を予測する手段を有し、予測された必要水温が得られるように制御することを特徴とする放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
2. 放射冷暖房装置を運転するコンピュータが、天気予報情報にもとづいて、前記放射冷暖房装置の設置場所における所定時間後の気象予測データを取得し、前記冷却及び/又は加熱源に供給される冷水又は温水の必要水温を予測し、かつ予測された必要水温が得られるように制御する請求項１に記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
3. コンピュータは、天気予報情報をインターネットから取得する機能を有する請求項２に記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
4. コンピュータは、天気予報情報および/または気象予測データと必要水温との関係を示す履歴情報を記憶する機能を有し、該履歴情報を参照して必要水温を予測し、その予測に基づいて冷水又は温水の水温を制御する、請求項２または３に記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
5. さらに、放射冷暖房装置の設置場所における天気予報情報の影響度をローカル情報として取り込む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。
6. 天気予報情報が、温度、湿度、雲の量、風速および雨もしくは雪量から選ばれる複数の情報を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射冷暖房装置の自動運転制御システム。

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