JP2018096620A - Radiation panel module, radiation air-conditioning system, and air-conditioning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射パネルモジュール、放射空調システム及び空調方法に関する。 The present invention relates to a radiation panel module, a radiation air conditioning system, and an air conditioning method.
放射空調とよばれる室内の空調方式が存在する。放射空調では、空調対象となる室内の天井等に放射パネルを設置し、放射パネルからの熱のふく射を通じて室内の温度を調整する。放射空調では、冷房時、放射パネルに発生する結露への対策が課題となることが多い。
例えば、特許文献1には、ふく射用のダクトと室内への吹き出し口とで熱媒体である空気の流路を切り替えるダンパーを備えたふく射式空調(放射空調)システムについて記載がある。特許文献1には、放射パネルへの結露が生じると、ダンパーを切り替えることによって、空気を室内へと吐き出させ、その空気の流れを結露が生じている放射パネル面へと導いて、放射パネル面に吹き付けることにより、水滴を蒸発させて結露を取り除くことが記載されている。
There is an indoor air conditioning system called radiant air conditioning. In radiant air conditioning, a radiant panel is installed on the ceiling or the like of a room to be air-conditioned, and the temperature in the room is adjusted through heat radiation from the radiant panel. In radiant air conditioning, countermeasures against condensation that occurs on the radiant panel during cooling are often a problem.
For example, Patent Literature 1 describes a radiation type air conditioning (radiation air conditioning) system including a damper that switches a flow path of air as a heat medium between a radiation duct and a blowout opening to a room. In Patent Document 1, when condensation occurs on the radiant panel, air is discharged into the room by switching the damper, and the flow of the air is guided to the radiant panel surface where condensation is generated. It is described that water droplets are evaporated to remove dew condensation.
ところで、従来の放射空調システムでは、次のような課題が存在する。つまり、(1)冷房時に結露が生じる。(2)結露の問題に対処するために除湿システムが必要で、建物を工事するためコストが高くなる。(3)個別空調が難しい。 By the way, the following subjects exist in the conventional radiation air-conditioning system. That is, (1) condensation occurs during cooling. (2) A dehumidification system is necessary to deal with the problem of condensation, and the cost is high due to the construction of the building. (3) Individual air conditioning is difficult.
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる放射パネルモジュール、放射空調システム及び空調方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a radiation panel module, a radiation air conditioning system, and an air conditioning method that can solve the above-described problems.
本発明の第1の態様によれば、放射パネルモジュールは、放射パネルと、前記放射パネルが背面側に設けられた熱媒体の通過する熱交換流路と、を備える。
システムである。
According to the first aspect of the present invention, the radiant panel module includes a radiant panel and a heat exchange flow path through which the heat medium provided on the back side of the radiant panel passes.
System.
本発明の第2の態様によれば、前記放射パネルモジュールは、前記熱媒体の前記熱交換流路への入口部と、前記熱交換流路からの出口部と、をさらに備える。 According to the second aspect of the present invention, the radiant panel module further includes an inlet part of the heat medium to the heat exchange channel and an outlet part from the heat exchange channel.
本発明の第3の態様によれば、前記熱交換流路が、熱交換器の構造に形成されている。 According to the 3rd aspect of this invention, the said heat exchange flow path is formed in the structure of a heat exchanger.
本発明の第4の態様によれば、前記熱交換流路における一部の流路の幅が、前記熱交換流路における他の流路の幅よりも狭い。 According to the 4th aspect of this invention, the width | variety of the one part flow path in the said heat exchange flow path is narrower than the width | variety of the other flow path in the said heat exchange flow path.
本発明の第5の態様によれば、前記熱交換流路が、樹脂や発泡材等で成型され、前記放射パネルと組合されることで熱媒体の流路が形成される。 According to the 5th aspect of this invention, the said heat exchange flow path is shape | molded by resin, a foaming material, etc., and the flow path of a heat medium is formed by combining with the said radiation panel.
本発明の第6の態様によれば、前記放射パネルモジュールは、前記熱交換流路をバイパスするバイパス流路と、前記熱交換流路と前記バイパス流路との分岐点に設けられ、前記熱交換流路に流入する前記熱媒体の流量と前記バイパス流路に流入する前記熱媒体の流量とを調整するダンパーと、前記ダンパーを制御する制御部と、をさらに備える。 According to a sixth aspect of the present invention, the radiant panel module is provided at a bypass flow path that bypasses the heat exchange flow path, and a branch point between the heat exchange flow path and the bypass flow path. It further includes a damper that adjusts the flow rate of the heat medium flowing into the exchange flow channel and the flow rate of the heat medium flowing into the bypass flow channel, and a control unit that controls the damper.
本発明の第7の態様によれば、前記熱交換流路の高さより前記バイパス流路の高さが高く形成される。 According to the 7th aspect of this invention, the height of the said bypass flow path is formed higher than the height of the said heat exchange flow path.
本発明の第8の態様によれば、前記熱交換流路における少なくとも一部の流路の幅が、前記バイパス流路の幅よりも狭く形成される。 According to the 8th aspect of this invention, the width | variety of the at least one flow path in the said heat exchange flow path is formed narrower than the width | variety of the said bypass flow path.
本発明の第9の態様は、放射空調システムは、空調機と、空調対象となる空間の天井および壁および床のうち少なくとも1つについて、前記放射パネルが前記空間に接するように配置された一つまたは複数の第6の態様から第8の態様の何れか1つに記載の放射パネルモジュールと、を備える。 According to a ninth aspect of the present invention, in the radiant air conditioning system, an air conditioner and at least one of a ceiling, a wall, and a floor of a space to be air conditioned are arranged so that the radiating panel is in contact with the space. One or a plurality of sixth to eighth aspects of the radiating panel module.
本発明の第10の態様は、放射空調システムは、空調機と、空調対象となる空間の天井および壁および床のうち少なくとも1つについて、前記放射パネルが前記空間に接するように配置された一つまたは複数の第1の態様から第5の態様の何れか1つに記載の放射パネルモジュールと、前記空調機が送り出す前記熱媒体を、前記空間への吹き出し口に導くバイパス流路と、前記空調機が送り出す前記熱媒体の送り出し先を前記放射パネルモジュールと前記バイパス流路とで切り替えるダンパーと、を備える。 According to a tenth aspect of the present invention, in the radiant air conditioning system, an air conditioner and at least one of a ceiling, a wall, and a floor of a space to be air conditioned are arranged so that the radiating panel is in contact with the space. The radiation panel module according to any one of the first aspect or the fifth aspect, a bypass flow path for guiding the heat medium sent out by the air conditioner to an outlet to the space, and A damper that switches a delivery destination of the heat medium delivered by an air conditioner between the radiation panel module and the bypass flow path.
本発明の第11の態様は、上記の放射空調システムにおいて、結露が発生する可能性が高い環境では、前記バイパス流路へと前記熱媒体を送り出し、結露が発生する可能性が低い環境では、前記熱交換流路へと前記熱媒体を送り出す、空調方法である。 In an eleventh aspect of the present invention, in the above-described radiation air conditioning system, in an environment where condensation is likely to occur, the heat medium is sent to the bypass flow path, and in an environment where condensation is unlikely to occur, It is an air conditioning method which sends out the heat medium to the heat exchange channel.
本発明によれば、低コストで省エネルギーな個別放射空調を実現する事が出来る。 According to the present invention, low-cost and energy-saving individual radiant air conditioning can be realized.
<第一実施形態>
以下、本発明の第一実施形態による放射空調システムを図1〜図5を参照して説明する。
図1は、本発明の第一実施形態における放射空調システムの概略構成の一例を示す図である。
放射空調システム1は、空調機2と、放射パネルモジュール10A,10B,・・・,10Nと、配管8A,8B,・・・,8Nと、を備える。
放射空調システム1は、空調対象となる室内の空間100の天井9の裏側、床下、壁面内など等に設置され、例えば、放射パネルモジュール10Aが備える放射パネル19Aの放射面は、空間100に接するように設置される。空調機2は、吸込口3より空間100の空気を吸入し、空調後の熱媒体を送り出す。本実施形態の熱媒体は空気で、空調機2は、冷気または暖気を送り出す。送り出された熱媒体は、配管8Aを介して放射パネルモジュール10Aへ供給される。放射パネルモジュール10Aでは、空調後の熱媒体により放射パネルが冷却または加熱される。さらに放射パネルモジュール10Aを通過した熱媒体は、配管8Bを介して放射パネルモジュール10Bに供給され、同様に放射パネル19Bの温度を冷却または加熱する。以降も同様にして、熱媒体は、通過する各放射パネルモジュール10n(n=A〜N)の放射パネル19nの温度を調整しながら、空調機2から最も遠くに配置された放射パネルモジュール10Nへと供給される。放射パネルモジュール10Nの放射パネル19Nを冷却または加熱した熱媒体は、吹き出し口4から空間100へと吹き出される。このように、本実施形態の放射空調システム1では、空調機2が生成した空調後の熱媒体が、天井等に配置された放射パネルモジュール10A等を通過することにより、各放射パネルモジュール10の放射パネル19を冷却または加熱し、放射パネル19からのふく射によって空間100の温度を調整する。なお、配置される放射パネルモジュール10A等の数は、複数であっても1個であってもよい。また、放射パネルモジュール10A、10B等を総称して放射パネルモジュール10、配管8A,8B等を総称して配管8、放射パネル19A、19B等を総称して放射パネル19と記載する。
<First embodiment>
Hereinafter, a radiation air-conditioning system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a radiant air conditioning system according to the first embodiment of the present invention.
The radiation air conditioning system 1 includes an
The radiant air conditioning system 1 is installed on the back side of the ceiling 9 of the
図2は、本発明の第一実施形態における放射パネルモジュールの概略構成の一例を示す平面図である。
図2が示すとおり、放射パネルモジュール10は、ダンパー11と、流路形成部材12A,12B,12C,12D,12Eと、開閉制御部13と、入口部15と、出口部16と、底面に配置された放射パネル19とを備えている。ダンパー11は、矢印11Aで示す範囲で開閉する。開閉制御部13は、ダンパー11の開閉動作を制御する。ダンパー11が実線で示す位置にあるとき(開状態とする)、入口部15から流入した熱媒体は、破線矢印が示す方向にバイパス流路18を通過し、出口部16から送り出される。一方、開閉制御部13の制御によりダンパー11が破線で示す位置にあるとき(閉状態とする)、入口部15から流入した熱媒体は、実線矢印が示す方向に熱交換流路17A,17B,17C,17D,17E,17F,17Gを通過し、出口部16から送り出される。
FIG. 2 is a plan view showing an example of a schematic configuration of the radiation panel module according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the
ここで、流路形成部材12A,12B,12C,12D,12Eによって形成される熱交換流路17B,17C,17D,17E,17Fの幅は、バイパス流路18の幅よりも狭くなるように形成されている。また、熱交換流路17A,17Gについては、熱交換流路17B等よりも幅が広く形成されていてもよい。図示するように熱交換流路17B〜17Fは、熱交換流路17Gと垂直な方向に放射パネル19を横断するように設けられている。この構成により、熱交換流路17B〜17Fを通過する熱媒体の流速V17は、バイパス流路18を通過する熱媒体の流速V18よりも速くなる。なお、以下において、流路形成部材12A等を総称して流路形成部材12、熱交換流路17A等を総称して熱交換流路17と記載することがある。
Here, the heat
また、放射パネルモジュール10は、例えば、システム天井に用いられる天井ボードなどのサイズ(例えば600mm×600mmや、600mm×1200mmなど)に合わせた大きさに形成されている。規格化された大きさに合わせてモジュール化することで、天井ボードとの入れ替えが容易になり、効率的に放射空調システム1を導入することができる。
In addition, the radiating
図3は、本発明の第一実施形態における放射パネルモジュールの概略構成の一例を示す断面図である。
図3は、図2の放射パネルモジュール10においてA−A線での断面図を示す。図3に示すように放射パネルモジュール10の断面はL字型をしている。図示するように熱交換流路17、バイパス流路18は、放射パネル19の背面側(放射面の反対側)に形成されている。バイパス流路18の高さH1は熱交換流路17Gの高さH2より高く形成されている。また、幅L1も幅L2と同程度またはそれ以上の広さに形成されている。そのため、バイパス流路18の断面積は相対的に大きく、熱交換流路17Gの断面積は相対的に小さい。この構成により、バイパス流路18を流れる熱媒体の流速V18は遅く、熱交換流路17Gを通過する熱媒体の流速V17は速くなる。また、流路幅が狭く形成された熱交換流路17B、17C、17D、17E、17Fについても、熱媒体は高速に流れる。熱媒体が高速に流れることにより、熱媒体から放射パネル19への熱伝達が大きくなり、放射パネル19の温度は、熱媒体の温度の影響を強く受けることになる。従って、空調機2によって所定の温度に調整した熱媒体を、熱交換流路17を通過させることにより、放射パネル19の温度を空間100の目標温度に適した温度へと調整することができる。なお、熱媒体から放射パネル19への熱伝達を大きくするため、流路形成部材12A等は熱伝導率の高い材質を用いることが好ましい。あるいは、流路形成部材12A等を樹脂や発泡材等で成型し、放射パネル19と組合せることによって、発泡材等を側面とし、放射パネル19の背面側を底面とする流路を構成してもよい。このような構成とすることで2つのパーツ(発泡材等で成型した流路形成部材12と放射パネル19)だけで熱交換流路17を作成することができる。このように流路を構成することで、比較的高速に流れる熱媒体から、直接的に、あるいは、流路形成部材12A等を経由して放射パネル19へと熱媒体の温度を伝達することができる。また、後述するように、バイパス流路18の底部に断熱材14を配置する構成としてもよい。
このように流路形成部材12A等を用いて、熱媒体の流路をパラレルフロー型の熱交換器の構造に形成することで、熱媒体から放射パネル19への熱の伝達を効率的に行うことができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of the radiation panel module according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in the
As described above, by using the flow
図2、図3で示した構成を前提として、ダンパー11の切り替え制御について説明する。例えば、放射空調システム1が、冷房運転をする場合、運転を開始してしばらくの間は、空間100に存在する空気に含まれる水蒸気の量が多く、その状態で放射パネル19が冷却されると、放射パネル19の表面に結露が生じる可能性がある。そのため、本実施形態では、結露が生じる可能性が高い環境では、放射パネルモジュール10による「放射空調」を行わず、代わりに「対流空調」を行う。具体的には、開閉制御部13は、ダンパー11を開状態(実線の位置)に制御し、空調機2が生成した冷気を、入口部15から取り込み、バイパス流路18を通過させて、出口部16から送り出す。図1に例示したように、各放射パネルモジュール10においてバイパス流路18を通過した冷気は、最終的に吹き出し口6から空間100へと送り出され、空間100を対流して、吸込口3より空調機2に戻される。そして、再度、空調機2が備える熱交換器で冷却された熱媒体が放射パネルモジュール10へと供給される。図2、図3を用いて説明したようにバイパス流路18の断面積は比較的大きく取られているため、冷却された熱媒体は、バイパス流路18を、比較的ゆっくりとした速度で通過する。そのため、バイパス流路18を通過する間の熱媒体から放射パネル19への熱伝達は低減され、放射パネル19は、熱媒体によりさほど冷却されることなく、放射パネル19の温度は比較的高く保たれる。そのため、放射パネル19の表面に結露が生じる可能性が低くなる。
Based on the configuration shown in FIGS. 2 and 3, switching control of the
また、図3に例示したようにバイパス流路18の底部(放射パネル19の上側)に、断熱材14を敷くことにより、より確実に放射パネル19の冷却を防ぐことができる。これにより、より効果的に結露の発生を防ぐことができる。
In addition, as illustrated in FIG. 3, the radiating
このように、バイパス流路18を通過させつつ、空調機2によって冷却した熱冷媒を空間100内に循環させる「対流空調」を継続すると、空調機2の有する除湿機能によって、空間100内の空気に含まれる水蒸気の量が減少する。水蒸気の量が少ない状態であれば、放射パネル19を冷却し、「放射空調」を行っても放射パネル19の表面に結露する可能性は低い。例えば、空調機2が備える湿度センサによる計測結果などから、結露の可能性が低い運転環境であることが判定できる状態となると、開閉制御部13は、ダンパー11を閉状態(破線)に制御する。すると、熱冷媒から放射パネル19への熱伝達は促進され、放射パネル19は、熱媒体により冷却されて低温となる。すると、低温となった放射パネル19からのふく射によって、空間100の温度が空調される。この「放射空調」においては、既に熱媒体を、バイパス流路18を通過させることにより行った「対流空調」によって空気中の水蒸気が取り除かれているため結露の発生を防ぐことができる。
As described above, when “convection air conditioning” in which the thermal refrigerant cooled by the
次に本実施形態の放射パネルモジュール10を複数用いた放射空調システム1の実施例について説明する。
図4は、本発明の第一実施形態における放射空調システムの実施例を示す図である。
図示するように放射空調システム1は、複数の放射パネルモジュール10A1、10B1、・・・、10N1、10A2、10B2、・・・、10N2、10A3、10B3、・・・、10N3を備えている。空調機2と放射パネルモジュール10A1、10A2、10A3とは、配管8P1,8P2等を介して接続されている。また、放射パネルモジュール10同士も配管8によって接続されている。例えば、放射パネルモジュール10A1、10B1は配管8B1を介して接続されている。また、空調機2に近い位置を上流、遠い位置を下流とすると、最下流の放射パネルモジュール10N1,10N2,10N3はそれぞれ吹き出し口4A、4B、4Cに接続されている。また、制御装置30は、空調機2および各開閉制御部13A1等と通信可能に接続されており、制御装置30は、各開閉制御部13A1等を制御する。なお、放射パネルモジュール10A1が備えるダンパー11をダンパー11A1と記載する。他の構成についても同様である。
Next, an example of the radiation air conditioning system 1 using a plurality of
FIG. 4 is a diagram showing an example of the radiation air conditioning system in the first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the radiant air conditioning system 1 includes a plurality of
図4に例示するように、オフィス等の天井に吸入口3と複数の吹き出し口4A、4B、4Cとを離れた位置に設け、その間に複数の放射パネルモジュール10を並べて配置することができる。このような構成の場合、吸入口3と吹き出し口4A等とが、例えば、空調対象の部屋の両端に近い位置に設けられていれば、対流空調において部屋全体を偏りなく空調することができる。また、モジュール化された放射パネルモジュール10は、結合部材である配管8を介して接続することで直列に、あるいは並列に配置することができる。この性質により、放射パネルモジュール10を並べて、天井全体に配置することができる。これにより、放射空調においても部屋全体を空調することができる。
As illustrated in FIG. 4, the
また、例えば、空調機2が放射空調による冷房運転中に、放射パネルモジュール10B2の下の席のユーザが寒さを感じたとする。その場合、そのユーザは、開閉制御部13B2に指示情報を入力することによりダンパー11B2を開状態に制御することができる。すると、放射パネルモジュール10B2においては、熱媒体は、バイパス流路18B2を通過し、放射パネル19B2には熱媒体の冷気が伝達されにくくなる。すると、放射パネル19B2の温度が上昇し、ユーザは寒気を感じなくなる。
Further, for example, it is assumed that the user at the seat under the radiant panel module 10B2 feels cold during the cooling operation by the radiant air conditioner 2 . In that case, the user can control the dampers 11B 2 in the open state by inputting the instruction information to the switching control section 13B 2. Then, in the
また、一般に同じ冷房温度に設定した場合、「対流空調」よりも「放射空調」の方が、ユーザは、体感的に涼しさを感じやすい。この性質を利用すると、例えば、放射パネルモジュール10B2の下の席のユーザだけが特別に暑さを感じている場合、空調機2の設定温度をそれほど下げずに冷房運転を行う。そして、放射パネルモジュール10B2以外の放射パネルモジュール10A1等についてはダンパー11A1等を、それぞれ開状態に制御し、放射パネルモジュール10B2のダンパー11B2だけを閉状態に制御する。すると、放射パネルモジュール10B2の下だけは「放射空調」により、涼しさを感じやすくなり、他の場所については、さほど低くない設定温度による「対流空調」が行われることになるため、他のユーザにとっても快適な温度に空調することができる。
このように熱媒体の流路を備えたモジュールとして構成され、熱媒体の流路をバイパス流路18と熱交換流路17とで切り替えられる本実施形態の放射パネルモジュール10によれば、放射パネル19の下だけを局所的に空調する個別空調が可能になる。
In general, when the same cooling temperature is set, the user is more likely to feel cool in “radiant air conditioning” than in “convection air conditioning”. By utilizing this property, for example, if only the user of the seat beneath the
Thus, according to the
なお、ダンパー11の切り替えは、完全な開状態と閉状態との間で切り替える制御に限定されない。例えば、ステッピングモータを用いて、開状態と閉状態との間を多段階に切り替えられるように制御してもよい。これにより、熱交換流路17に流入する熱媒体の流量とバイパス流路18に流入する熱媒体の流量とを調整し、より細やかな温度制御を行うことができる。例えば、上記の例で、放射パネルモジュール10B2の下にいるユーザの感じる寒さがそれほどでもない場合、ダンパー11B2の位置を開状態と閉状態の中間の位置に制御する。すると、閉制御した場合よりは少ない量の熱媒体が熱交換流路17側へ流入するため、放射パネル19B2の温度がやや上昇し、ユーザが感じる寒さが和らげることができる。
The switching of the
次にダンパー11の切替制御の流れの一例について図4の構成を例に、図5を用いて説明する。
図5は、本発明の第一実施形態における放射空調システムの処理の一例を示すフローチャートである。
前提として、ユーザが冷房運転を開始したとする。まず、制御装置30は、空間100の空気の状態量を計測する(ステップS11)。例えば、制御装置30は、空調機2が備える温度センサや湿度センサによる計測値を取得してもよい。そして、制御装置30は、空間100の空気が結露する条件か否かを判定する(ステップS12)。例えば、制御装置30は、空調機2から、設定温度(ユーザが指定する温度、例えば20℃〜25℃)と吸入口3から吸入した空気の湿度情報とを取得し、設定温度別に予め設定された結露が生じない湿度の閾値と比較する。そして、現在の湿度が閾値以下であれば、制御装置30は、結露すると判定する。また、現在の湿度が閾値を超えていれば、制御装置30は、結露しないと判定する。結露すると判定した場合(ステップS12;Yes)、制御装置30は、空間100の水蒸気を減少させるために対流空調を行うことを決定する。すると、制御装置30は、熱媒体の流路をバイパス流路18へと切り替える(ステップS13)。例えば、制御装置30は、開閉制御部13A1にダンパー11A1を開状態に制御するよう指示信号を送信する。制御装置30は、他の開閉制御部13A2等にも同様の指示信号を送信する。開閉制御部13A1は、ダンパー11A1を開状態に制御する。他の開閉制御部13A2等も同様の制御を行う。流路をバイパス流路18へと切り替えると、再びステップS11からの処理を繰り返す。
Next, an example of the flow of switching control of the
FIG. 5 is a flowchart showing an example of processing of the radiation air conditioning system in the first embodiment of the present invention.
As a premise, it is assumed that the user starts the cooling operation. First, the
一方、結露しないと判定した場合(ステップS12;No)、制御装置30は、熱媒体の流路を熱交換流路17へと切り替える(ステップS14)。例えば、制御装置30は、開閉制御部13A1にダンパー11A1を閉状態に制御するよう指示信号を送信する。制御装置30は、他の開閉制御部13A2等にも同様の指示信号を送信する。開閉制御部13A1は、ダンパー11A1を閉状態に制御する。他の開閉制御部13A2等も同様の制御を行う。冷房時のダンパーの切り替えは、空気の状態量を計測せずに、運転開始から一定時間後に実施する方式も考えられる。
On the other hand, when it determines with no dew condensation (step S12; No), the
次に制御装置30は、冷房運転を停止するかどうかを判定する(ステップS15)。例えばユーザからの停止指示の入力があった場合、制御装置30は冷房運転を停止すると判定する。冷房運転を停止すると判定した場合(ステップS15;Yes)、制御装置30は空調機2の運転を静止する。冷房運転を継続すると判定した場合(ステップS15;No)、ステップS11からの処理を繰り返す。
Next, the
従来は、ダクト内に水(冷水、温水)等の熱媒体を供給し、その熱により間接的に冷却または加熱された放射パネルによって放射空調を行うことが多い。このような方法では、冷房時の結露対策用の除湿システムが必要になるので、高コストとなりがちである。これに対し、本実施形態の放射パネルモジュール10であれば、除湿運転と放射空調をダンパーで切り替える手段を持つため、1台の空調機で対応できるので、低コスト化が実現できる。また、本実施形態によれば、暖房、冷房を問わず、放射面がある事により、室内温度に近い空気を送り出すことで、省エネルギーで効率のよい放射空調を行うことができる。具体的には、冷房であれば、より高い設定温度のままで空調機2を運転すればよく、また、暖房の場合、より低い設定温度のまま空調機2を運転しても、空間100を所望の温度に空調することができる。これにより、空調の低コスト化、省エネルギー化を実現できる。
Conventionally, a heat medium such as water (cold water or hot water) is supplied into a duct, and radiation air conditioning is often performed by a radiation panel that is indirectly cooled or heated by the heat. Such a method requires a dehumidification system for preventing condensation during cooling, and tends to be expensive. On the other hand, since the
また、室内の温度や湿度に応じて、ダンパー11を切り替えることによって、放射パネル19への結露を防ぎつつ、快適な放射空調を実現することができる。
In addition, by switching the
また、放射パネルモジュール10はモジュール化されており、熱媒体の出入口が設けられているので、配管8等の結合用部材を用いて連結することで、部屋の広さや形状に合わせて自由に放射パネル19を配置し、所望の範囲を空調対象空間とすることができる。
例えば、部屋全体に配置するのではなく、特定の位置にのみ放射パネルモジュール10を配置し、一部の空間だけを空調対象とすることも可能である。
Moreover, since the
For example, it is possible to arrange the
また、既設の空調機、吸入口、吹き出し口をそのまま利用して、空調対象範囲の天井ボードを放射パネルモジュール10に置き換えるだけで、本実施形態の放射空調システム1を導入することができので、導入コストを低減し、かつ建屋への影響を少なくすることができる。
In addition, the radiant air-conditioning system 1 of the present embodiment can be introduced simply by replacing the ceiling board in the air-conditioning target range with the
なお、上記の実施例では冷房を例に説明したが、暖房運転の場合にも同様の効果を得ることができる。また、暖房の場合、床面に放射パネル19を配置するとより効果的である。また、上記のように熱媒体を空気とすることで、水漏れなどの対策を行うことなく、より低コストで放射パネルモジュール10を製造することができ、また水漏れの心配なく使用することができるが、熱媒体に制限は無く、水を用いても構わない。
In the above embodiment, cooling has been described as an example, but the same effect can be obtained in the case of heating operation. In the case of heating, it is more effective to arrange the radiating
<第二実施形態>
以下、本発明の第二実施形態による放射空調システムについて図6〜図7を参照して説明する。
第一実施形態の放射パネルモジュール10は、ダンパー11を備えている。第二実施形態の放射パネルモジュール10´は、モジュールの内部にダンパー11とバイパス流路18を備えない構成となっている点で第一実施形態とは異なる。
図6は、本発明の第二実施形態における放射パネルモジュールの概略構成の一例を示す平面図である。
図6に示すとおり、放射パネルモジュール10´は、流路形成部材12A´,12B´,12C´,12D´,12E´と、入口部15´と、出口部16´と、底面に配置された放射パネル19´とを備えている。入口部15´から流入した熱媒体は、実線矢印が示す方向に熱交換流路17A´を通過して17G´へと導かれ、17B´,17C´,17D´,17E´,17F´へと流れ込む。熱交換流路17B´〜17F´を通過した熱媒体は、熱交換流路17H´を通過し、出口部16´から送り出される。
<Second embodiment>
Hereinafter, the radiation air-conditioning system by 2nd embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIGS.
The radiating
FIG. 6 is a plan view showing an example of a schematic configuration of the radiation panel module according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6, the
ここで、流路形成部材12A´,12B´,12C´,12D´,12E´によって形成される熱交換流路17B´,17C´,17D´,17E´,17F´の幅は、熱交換流路17A´,17G´よりも狭く形成されていてもよい。
Here, the width of the
図7は、本発明の第二実施形態における放射空調システムの実施例を示す図である。
図7に放射パネルモジュール10´を複数用いた放射空調システム1´の実施例を示す。図示するように放射空調システム1´は、複数の放射パネルモジュール10A1´、10B1´、・・・、10N1´、10A2´、10B2´、・・・、10N2´、10A3´、10B3´、・・・、10N3´を備えている。空調機2と放射パネルモジュール10A1´、10A2´、10A3´とは、配管8P1´等を介して接続されている。また、例えば、放射パネルモジュール10A1´、10B1´は配管8B1´を介して接続されている。また、最下流の放射パネルモジュール10N1´,10N2´,10N3´はそれぞれ吹き出し口4A、4B、4Cに接続されている。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the radiation air conditioning system in the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows an embodiment of a radiation air conditioning system 1 ′ using a plurality of
これらの構成に加え、本実施形態では、第一実施形態のバイパス流路18に相当するバイパス流路18´が設けられ、その一方の端は空調機2に、他方の端は吹き出し口4A、4B、4Cに接続されている。バイパス流路18´は、例えばダクトである。バイパス流路18´には、その断面積が放射パネルモジュール10´を通過する熱媒体の流路の断面積よりも大きいものを用いる。また、放射パネルモジュール10´側へ連結される配管8P1´とバイパス流路18´との分岐点には、ダンパー11´が設けられている。ダンパー11´の開閉動作は制御装置30によって制御される。制御装置30は、空調機2およびダンパー11´を制御する。
In addition to these configurations, in this embodiment, a
本実施形態の放射空調システム1´の動作について図5のフローチャートを参照しながら説明する。まず、ユーザが冷房運転を開始したとする。まず、制御装置30は、空間100の空気の状態量を計測する(ステップS11)。そして、制御装置30は、空間100の空気が結露する可能性が高い条件かどうかを判定する(ステップS12)。結露する可能性が高い場合、制御装置30は、空間100の水蒸気を減少させるために熱媒体の流路をバイパス流路18´へと切り替える(ステップS13)。具体的には、制御装置30は、ダンパー11´を開状態(実線の位置)に制御し、熱媒体(冷気)をバイパス流路18´へと導く。すると、本実施形態の場合、放射パネル19´へは熱媒体が供給されない。この場合、放射空調ではなく、対流空調による冷房が行われる。その後もステップS11以降の処理を繰り返す。一方、空間100の空気が結露する可能性が低い条件の場合、制御装置30は、熱媒体の流路を閉状態(破線の位置)へと切り替える(ステップS14)。すると、熱媒体が放射パネルモジュール10´側へ流れ、各放射パネルモジュール10´へと供給される。すると、放射パネル19´が冷却されて、放射空調による冷房運転が実行される。次に制御装置30は、冷房運転を停止するかどうかを判定する(ステップS15)。冷房運転を停止しない場合(ステップS15;No)、ステップS11以降の処理を繰り返す。
The operation of the radiant air-conditioning system 1 ′ of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, it is assumed that the user starts the cooling operation. First, the
本実施形態の放射空調システム1´によれば、第一実施形態と同様の効果に加え、第一実施形態の放射パネルモジュール10からダンパー11と開閉制御部13とを取り除く構成とすることで、より低コストにシステムを導入することができる。
According to the radiation air-conditioning system 1 ′ of the present embodiment, in addition to the same effects as the first embodiment, by removing the
<第三実施形態>
以下、本発明の第三実施形態による放射空調システムについて図8を参照して説明する。
図8は、本発明の第三実施形態における放射パネルモジュールの概略構成の一例を示す平面図である。
第一実施形態の放射パネルモジュール10では、流路形成部材12を用いてパラレルフロー型の熱交換器の構造を形成した熱交換流路17を例示した。他の例として第三実施形態では、サーペンタイン型の熱交換器の構造を備えた放射パネルモジュール10´´を例示する。
図8が示すとおり、放射パネルモジュール10´´は、ダンパー11´´と、流路形成部材12A´´,12B´´,12C´´,12D´´,12E´´と、開閉制御部13´´と、入口部15´´と、出口部16´´と、底面に配置された放射パネル19´´とを備えている。開閉制御部13´´はダンパー11´´の開閉動作を制御する。ダンパー11´´が開状態(実線で示す位置)にあるとき、入口部15´´から流入した熱媒体は、バイパス流路18´´を通過し、出口部16´´から送り出される。一方、ダンパー11´´が閉状態(破線で示す位置)にあるとき、入口部15´´から流入した熱媒体は、実線矢印が示す方向に熱交換流路17´´を通過し、出口部16´´から送り出される。熱交換流路17´´の幅は、バイパス流路18´´よりも狭く、また図3で例示したものと同様にバイパス流路18´´の高さは、熱交換流路17´´が形成されている領域の高さよりも高く形成されていてもよい。熱交換流路17´´を通過する熱媒体の流速は、バイパス流路18´´を通過する熱媒体の流速よりも速く、放射パネル19´´に多くの熱を伝達することができる。なお、流路形成部材12A´´には熱伝導率の高い材質を用い、バイパス流路18´´の壁面などには熱伝導率の低い材質を用いることが好ましい。
<Third embodiment>
Hereinafter, the radiation air-conditioning system by 3rd embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.
FIG. 8 is a plan view showing an example of a schematic configuration of the radiation panel module according to the third embodiment of the present invention.
In the
As shown in FIG. 8, the radiating
本実施形態の放射パネルモジュール10´´によれば、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、第二実施形態の放射パネルモジュール10´に本実施形態の熱交換流路17´´の構造を適用してもよい。
According to the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention. The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1、1´・・・放射空調システム
2・・・空調機
3・・・吸込口
4・・・吹き出し口
8・・・配管
9・・・天井
10、10´、10´´・・・放射パネルモジュール
11、11´、11´´・・・ダンパー
12、12´、12´´・・・流路形成部材
13、13´、13´´・・・開閉制御部
14・・・断熱材
15、15´、15´´・・・入口部
16、16´、16´´・・・出口部
17、17´、17´´・・・熱交換流路
18、18´、18´´・・・バイパス流路
19、19´、19´´・・・放射パネル
100・・・空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 '... Radiation
本発明の第1の態様によれば、放射パネルモジュールは、放射パネルと、前記放射パネルが背面側に設けられた熱媒体の通過する熱交換流路と、前記熱交換流路をバイパスするバイパス流路と、前記熱交換流路と前記バイパス流路との分岐点に設けられ、前記熱交換流路に流入する前記熱媒体の流量と前記バイパス流路に流入する前記熱媒体の流量とを調整するダンパーと、前記ダンパーを制御する制御部と、を備える。 According to the first aspect of the present invention, the radiant panel module includes a radiant panel, a heat exchange channel through which the heat medium provided on the back side of the radiant panel passes, and a bypass that bypasses the heat exchange channel. A flow path, a flow rate of the heat medium flowing into the heat exchange flow path, and a flow rate of the heat medium flowing into the bypass flow path are provided at a branch point between the heat exchange flow path and the bypass flow path. A damper to be adjusted; and a control unit for controlling the damper .
本発明の第6の態様によれば、前記熱交換流路の高さより前記バイパス流路の高さが高く形成される。 According to the sixth aspect of the present invention, the height of the bypass flow path is formed higher than the height of the heat exchange flow path.
本発明の第7の態様によれば、前記熱交換流路における少なくとも一部の流路の幅が、前記バイパス流路の幅よりも狭く形成される。
本発明の第8の態様によれば、放射パネルモジュールは、放射パネルと、前記放射パネルの背面側に設けられた熱媒体が通過する熱交換流路と、を備え、前記熱交換流路が蛇行状に形成されている。
本発明の第9の態様によれば、放射パネルモジュールは、矩形型の放射パネルと、前記放射パネルの背面側に設けられた熱媒体が通過する熱交換流路と、前記矩形型の放射パネルが有する対向する2つの辺における互いに向かい合う位置であって、前記対向する2つの辺とは異なる第1の辺および第2の辺のうち、前記第1の辺により近い位置に設けられた前記熱媒体の前記熱交換流路への入口部および前記熱交換流路からの出口部と、を備え、前記熱交換流路を形成する複数の長方形の流路形成部材が、前記対向する2つの辺と並行して配置され、前記複数の流路形成部材のうちの一つの前記流路形成部材の端部のみが前記第1の辺と接しており、前記第2の辺と前記複数の流路形成部材の端部が接していない。
According to the seventh aspect of the present invention, the width of at least a part of the heat exchange channel is formed narrower than the width of the bypass channel.
According to an eighth aspect of the present invention, a radiant panel module includes a radiant panel and a heat exchange channel through which a heat medium provided on the back side of the radiant panel passes, wherein the heat exchange channel is It is formed in a meandering shape.
According to the ninth aspect of the present invention, the radiant panel module includes a rectangular radiant panel, a heat exchange passage through which a heat medium provided on the back side of the radiant panel passes, and the rectangular radiant panel. The heat provided at a position facing the first side and the second side, which are different from the two sides facing each other, at positions facing each other on the two sides facing each other. An inlet portion of the medium to the heat exchange flow path and an outlet portion from the heat exchange flow path, and a plurality of rectangular flow path forming members forming the heat exchange flow path have the two opposing sides Only the end of one of the plurality of flow path forming members is in contact with the first side, and the second side and the plurality of flow paths The end of the forming member is not in contact.
本発明の第10の態様は、放射空調システムは、空調機と、空調対象となる空間の天井および壁および床のうち少なくとも1つについて、前記放射パネルが前記空間に接するように配置された一つまたは複数の第6の態様から第8の態様の何れか1つに記載の放射パネルモジュールと、を備える。 According to a tenth aspect of the present invention, in the radiant air conditioning system, an air conditioner and at least one of a ceiling, a wall, and a floor of a space to be air conditioned are arranged so that the radiating panel is in contact with the space. One or a plurality of sixth to eighth aspects of the radiating panel module.
本発明の第11の態様は、放射空調システムは、空調機と、空調対象となる空間の天井および壁および床のうち少なくとも1つについて、放射パネルと、前記放射パネルの背面側に設けられた熱媒体が通過する熱交換流路と、を備える放射パネルモジュールであって、前記放射パネルが前記空間に接するように配置された一つまたは複数の前記放射パネルモジュールと、前記空調機が送り出す前記熱媒体を、前記空間への吹き出し口に導くバイパス流路と、前記空調機が送り出す前記熱媒体の送り出し先を前記放射パネルモジュールと前記バイパス流路とで切り替えるダンパーと、を備える。 According to an eleventh aspect of the present invention, the radiant air conditioning system is provided on the rear side of the radiant panel and the radiant panel with respect to at least one of the air conditioner and the ceiling, wall, and floor of the air conditioning target . a radiation panel module comprising: a heat exchange passage for the heat medium passes, and a one or more of the radiation panel module the radiation panel is arranged so as to be in contact with the space, the said air conditioner is sent out A bypass flow path that guides the heat medium to the outlet to the space; and a damper that switches a delivery destination of the heat medium sent out by the air conditioner between the radiation panel module and the bypass flow path.
本発明の第12の態様は、上記の放射空調システムにおいて、結露が発生する可能性が高い環境では、前記バイパス流路へと前記熱媒体を送り出し、結露が発生する可能性が低い環境では、前記熱交換流路へと前記熱媒体を送り出す、空調方法である。 In a twelfth aspect of the present invention, in the above-described radiation air conditioning system, in an environment where condensation is likely to occur, the heat medium is sent to the bypass flow path, and in an environment where condensation is unlikely to occur, It is an air conditioning method which sends out the heat medium to the heat exchange channel.
Claims (11)
前記放射パネルの背面側に設けられた熱媒体が通過する熱交換流路と、
を備える放射パネルモジュール。 A radiant panel;
A heat exchange passage through which a heat medium provided on the back side of the radiating panel passes;
Radiant panel module comprising.
をさらに備える請求項1に記載の放射パネルモジュール。 An inlet part of the heat medium to the heat exchange channel, an outlet part from the heat exchange channel,
The radiation panel module according to claim 1, further comprising:
請求項1または請求項2に記載の放射パネルモジュール。 The heat exchange flow path is formed in a heat exchanger structure;
The radiation panel module according to claim 1 or 2.
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の放射パネルモジュール。 The width of some flow paths in the heat exchange flow path is narrower than the width of other flow paths in the heat exchange flow path,
The radiation panel module according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の放射パネルモジュール。 The heat exchange flow path is molded of resin or foam material, and combined with the radiant panel forms the flow path of the heat medium.
The radiation panel module according to any one of claims 1 to 4.
前記熱交換流路と前記バイパス流路との分岐点に設けられ、前記熱交換流路に流入する前記熱媒体の流量と前記バイパス流路に流入する前記熱媒体の流量とを調整するダンパーと、
前記ダンパーを制御する制御部と、
をさらに備える請求項1から請求項5の何れか1項に記載の放射パネルモジュール。 A bypass flow path that bypasses the heat exchange flow path;
A damper that is provided at a branch point between the heat exchange channel and the bypass channel, and that adjusts the flow rate of the heat medium flowing into the heat exchange channel and the flow rate of the heat medium flowing into the bypass channel; ,
A control unit for controlling the damper;
The radiation panel module according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
請求項6に記載の放射パネルモジュール。 The height of the bypass channel is formed higher than the height of the heat exchange channel,
The radiation panel module according to claim 6.
請求項6または請求項7に記載の放射パネルモジュール。 A width of at least a part of the heat exchange channel is formed narrower than a width of the bypass channel,
The radiation panel module according to claim 6 or 7.
空調対象となる空間の天井および壁および床のうち少なくとも1つについて、前記放射パネルが前記空間に接するように配置された一つまたは複数の請求項6から請求項8の何れか1項に記載の放射パネルモジュールと、
を備える放射空調システム。 An air conditioner,
The at least one of a ceiling, a wall, and a floor of a space to be air-conditioned is one or a plurality of claims 6 to 8 arranged so that the radiating panel is in contact with the space. Radiant panel module,
Radiation air conditioning system comprising.
空調対象となる空間の天井および壁および床のうち少なくとも1つについて、前記放射パネルが前記空間に接するように配置された一つまたは複数の請求項1から請求項5の何れか1項に記載の放射パネルモジュールと、
前記空調機が送り出す前記熱媒体を、前記空間への吹き出し口に導くバイパス流路と、
前記空調機が送り出す前記熱媒体の送り出し先を前記放射パネルモジュールと前記バイパス流路とで切り替えるダンパーと、
を備える放射空調システム。 An air conditioner,
The at least one of the ceiling, the wall, and the floor of the space to be air-conditioned is one or a plurality of claims 1 to 5, wherein the radiating panel is disposed so as to be in contact with the space. Radiant panel module,
A bypass flow path for guiding the heat medium sent out by the air conditioner to a blowout opening to the space;
A damper that switches the delivery destination of the heat medium delivered by the air conditioner between the radiation panel module and the bypass flow path;
Radiation air conditioning system comprising.
結露が発生する可能性が高い環境では、前記バイパス流路へと前記熱媒体を送り出し、結露が発生する可能性が低い環境では、前記熱交換流路へと前記熱媒体を送り出す、
空調方法。 In the radiation air-conditioning system of Claim 9 or Claim 10,
In an environment where condensation is likely to occur, the heat medium is sent out to the bypass flow path. In an environment where condensation is unlikely to occur, the heat medium is sent out to the heat exchange flow path.
Air conditioning method.
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