JP2024142355A - 輻射空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システムを提供する。【解決手段】輻射空調システム１００は、スリット状の吹出口（吹出スリット２２）を有する複数の吹出ノズル１３と、吹出ノズル１３に空気を送風する送風機１５と、内部に冷媒を通すことにより被空調空間１に熱輻射を発生させる複数のパイプ（冷温水輻射パイプ３２）を有する輻射熱発生装置３１とを備える。輻射熱発生装置３１は、吹出ノズル１３の吹出方向に対して側面となる位置にそれぞれ設けられる。複数のパイプは、吹出ノズル１３の側面において、吹出スリット２２に垂直な方向に並設され、吹出ノズル１３の両端部のうち片側から内部に冷媒が流入して、反対側の端部で折り返して、片側から流出するように構成されており、吹出ノズル１３の片側において冷媒が流入する流入パイプの数が、片側において冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなっている。【選択図】図１

Description

本発明は、水による輻射伝熱を活用して室内を空調する輻射空調システムに関するものである。

従来技術として、冷温水などの熱媒が流れる多数のパイプをパネルに埋め込み、熱放射により室内などを空調する輻射パネルを利用した輻射空調システムが知られている（例えば、特許文献１）。

特開平７－１９５３３号公報

従来の輻射空調システムでは、空間内を循環する空気による対流熱伝達がほとんど発生しないため、冷却熱を生じる物体を活用して空間を冷却することができず、快適性を向上させることができなかった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システムを提供することを目的としている。

本発明に係る輻射空調システムは、スリット状の吹出口を有する複数の吹出ノズルと、吹出ノズルの内部に空気を送風する送風機と、内部に冷媒を通すことにより被空調空間に熱輻射を発生させる複数のパイプを有する輻射熱発生部と、を備える。複数の吹出ノズルは、それぞれの吹出口が同一面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面を構成する。間隙には、吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気が通過する。輻射熱発生部は、吹出ノズルの吹出方向に対して両側の側面となる位置にそれぞれ設けられる。複数のパイプは、吹出ノズルの側面において送風面に垂直な方向に並設され、吹出ノズルの両端部のうちの片側から内部に冷媒が流入して、吹出ノズルの反対側の端部で折り返して吹出ノズルの片側から流出するように構成され、吹出ノズルの片側において冷媒が流入する流入パイプの数が、吹出ノズルの片側において冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなっている。これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システムを提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る輻射空調システムの基本構成を示す斜視図である。 図２は、輻射空調システムの全体配置を示す側面図である。 図３は、輻射空調システムにおける送風装置の設置イメージを示す配置図である。 図４（ａ）は、輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプの配置関係を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、輻射空調システムを構成する吹出ノズルと冷温水輻射パイプの配置関係を示す断面図である。 図５は、輻射空調システムにおける輻射熱発生装置の冷温水輻射パイプ及び冷温水生成装置との接続関係を示す接続概略図である。 図６は、送風装置内の空気の流れ方向を示す上面図である。 図７は、送風装置の吹出ノズルからの吹出空気及び冷温水輻射パイプ近傍に発生する誘引空気の流れ方向を示す断面図である。 図８（ａ）～図８（ｇ）は、吹出ノズル内における冷温水輻射パイプの配置状態の変形例を示す断面図である。

本発明に係る輻射空調システムは、スリット状の吹出口を有する複数の吹出ノズルと、吹出ノズルの内部に空気を送風する送風機と、内部に冷媒を通すことにより被空調空間に熱輻射を発生させる複数のパイプを有する輻射熱発生部と、を備える。複数の吹出ノズルは、それぞれの吹出口が同一面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面を構成する。間隙には、吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気が通過する。輻射熱発生部は、吹出ノズルの吹出方向に対して両側の側面となる位置にそれぞれ設けられる。複数のパイプは、吹出ノズルの側面において送風面に垂直な方向に並設され、吹出ノズルの両端部のうちの片側から内部に冷媒が流入して、吹出ノズルの反対側の端部で折り返して吹出ノズルの片側から流出するように構成されており、吹出ノズルの片側において冷媒が流入する流入パイプの数が、吹出ノズルの片側において冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなっている。

こうした構成によれば、吹出ノズルの側面の内側に設置された輻射熱発生部は、吹出ノズルの内部を流れる空気と対流伝熱によって熱交換し、且つ、接している吹出ノズルの側面と伝熱によって熱交換する。加えて、輻射熱発生部は、複数のパイプによって分割されるため、表面積を増やすことができ、吹出ノズルの内部を流れる空気あるいは吹出ノズルへの熱交換が促進される。また、輻射熱発生部を構成する複数のパイプでは、流通する冷媒と、吹出ノズルの内部を流れる空気あるいは吹出ノズルとの温度差は、吹出ノズルの片側において冷媒が流入する流入パイプの方が、冷媒が流出する流出パイプと比べて大きい。そのため、輻射熱発生部を構成する複数のパイプについて、冷媒が流入する流入パイプの数が、冷媒が流出する流出パイプの数以下となる場合と比べて、冷媒が流入する流入パイプの数が、冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなることで、熱交換が促進される。一方、吹出ノズルの間隙に誘引された空気（誘引空気）が、吹出ノズルとの間で熱交換し、吹出ノズルからの吹出空気と一体となることにより、微風速な面状の均一流として被空調空間へ送風される。

このため、被空調空間の全体において温度の偏りあるいはドラフト感を抑制した空調を実現し、体感温度ムラのない空間を実現することができる。つまり、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システムとすることができる。

また、本発明に係る輻射空調システムは、吹出ノズルの両端部のうちの片側から、吹出ノズルの内部に空気を送風する構成としてもよい。こうした構成にすると、吹出ノズルの内部を流れる空気は、両端部のうちの片側となる一端側から流入した空気が他端側に向かって流れながら、その一部がスリット状の吹出口から被空調空間に吹き出される。つまり、吹出ノズルの内部を流れる空気の風量は、一端側から他端側に向かうにつれて徐々に小さくなる。また、吹出ノズルの一端側から流入した冷媒は、吹出ノズルの内部を流れる空気あるいは吹出ノズルと熱交換しながら他端側へと流れるため、流出パイプと、吹出ノズルの内部を流れる空気あるいは吹出ノズルとの温度差は、一端側近傍の方が他端側近傍よりも大きくなる。よって、吹出ノズルの内部を流れる空気との温度差が大きい流入パイプのまわりを、より大きい風量が流れることで、輻射熱発生部と吹出空気との熱交換が促進
され、温熱快適性を向上することができる。

また、本発明に係る輻射空調システムでは、流入パイプは、送風面に垂直な方向において、流出パイプの位置よりも吹出口側に配置されることが好ましい。居住者との位置関係によっては、吹出ノズルの吹出口と反対側の一部は、居住者との間に他の吹出ノズルが存在し、輻射による熱交換が行われない可能性があるが、こうした構成にすると、内部を流通する冷媒と、吹出ノズルの内部を流れる空気あるいは吹出ノズルとの温度差が流出パイプよりも大きい流入パイプが居住者に近い側に位置するので、吹出ノズルの、居住者に近い側の一部でより熱交換が促進される。よって、並設された吹出ノズルと被空調空間に滞在する居住者との輻射による熱交換が促進され、温熱快適性を向上することができる。

また、本発明に係る輻射空調システムでは、複数のパイプは、送風面に垂直な平面であって、吹出口の中心を通る平面を基準として、対称となるように配置される構成としてもよい。こうした構成にすると、吹出ノズルの表面の温度分布、及び、吹出ノズル内部を流れる空気の温度分布の偏りが抑制され、熱交換効率が向上する。なお、温度分布の偏りが小さい程、平均的に冷媒との温度差が大きくなるため、熱交換量が増加する。よって、被空調空間の温熱快適性を向上させることができる。

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、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（実施の形態１）
まず、図１及び図２を参照して、本実施の形態１に係る輻射空調システム１００について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る輻射空調システム１００の基本構成を示す斜視図である。図２は、輻射空調システム１００の全体配置を示す側面図である。なお、図１及び図２では、システムを構成する主要な装置及び代表的な構成のみを示しており、各装置の詳細な構成については、図３以降を参照して後述する。

輻射空調システム１００は、気流、熱交換、及び熱輻射の組み合わせによって居住空間（被空調空間１）の温熱環境を高める役割、つまり居住空間の温熱快適性を向上させる役割を担うシステムである。

具体的には、図１に示すように、輻射空調システム１００は、送風装置１１と、輻射熱発生装置３１とを有して構成される。送風装置１１は、送風ユニット１２と総称される送風ユニット１２ａ、１２ｂと、吹出ノズル１３と総称される吹出ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、送風機ボックス１４と総称される送風機ボックス１４ａ、１４ｂと、送風機１５と総称される送風機１５ａ、１５ｂと、吹出スリット２２と総称される吹出スリット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ（図３参照）と、を備えて構成される。輻射熱発生装置３１は、冷温水輻射パイプ３２と総称される冷温水輻射パイプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと、給水管３３と、排水管３４と、冷温水生成チラー３５と、送水ポンプ３６と、室外機４２と、冷媒回路４３と、を備えて構成される。

輻射空調システム１００は、住宅の一部である被空調空間１内に設置される。ここで、被空調空間１とは、居住者がその内部で生活を営む場として利用する空間を指し、リビング、ダイニング、寝室、個室、又は子供部屋等が含まれる。なお、押入、クローゼット、又は機械室等の居住者が内部で活動しない空間は含まない。また、被空調空間１は、天井面、床面、及び側壁面を含む壁面による閉空間を構成するが、図１では、被空調空間１の内部に設置された輻射空調システム１００の配置を見やすくするため、図面手前側の側壁
面及び天井面を透過して表示させている。

輻射熱発生装置３１は、冷温水輻射パイプ３２と、給水管３３と、排水管３４と、冷温水生成チラー３５と、送水ポンプ３６と、室外機４２と、冷媒回路４３と、を備える。なお、輻射熱発生装置３１は、請求項の「輻射熱発生部」に相当する。

冷温水生成チラー３５は、被空調空間１の空調及び熱輻射を発生させるための水を生成するための装置であり、内部に水を加熱冷却させる機構である冷媒コイル３５ａと、加熱冷却用の水を貯水するためのタンクと、水の温度制御を行う機構とを備えている。

さらに、冷媒コイル３５ａは、冷媒が流れる冷媒回路４３を介して室外機４２と接続されている。冷温水生成チラー３５は、給水管３３、及び排水管３４と接続されており、内部を通過する水が冷媒コイル３５ａと接触するような構成となっている。つまり、冷媒コイル３５ａの温度を変化させることで、水の温度を調節することができる。

給水管３３は、冷温水生成チラー３５で温度調節を行った水を冷温水輻射パイプ３２に送るための配管である。給水管３３は、上流側から冷温水生成チラー３５、送水ポンプ３６、及び冷温水輻射パイプ３２の順に接続されている。

排水管３４は、冷温水輻射パイプ３２を循環して戻ってきた水を冷温水生成チラー３５に返すための配管である。排水管３４は、上流側から冷温水輻射パイプ３２及び冷温水生成チラー３５の順に接続されている。

送水ポンプ３６は、冷温水輻射パイプ３２に送る加熱冷却用の水の流れを生じさせるポンプである。なお、本実施の形態では、給水管３３、排水管３４、冷温水生成チラー３５、及び送水ポンプ３６は、被空調空間１外に配置されているが、構成する天井面、床面、及び側壁面を超えて被空調空間１の内部に配置してもよく、居住空間の妨げにならない任意の位置に配置しても本発明の作用及び効果に影響するものではない。

室外機４２は、屋外空間に設置される室外ユニットであり、圧縮機４２ａ、膨張器４２ｂ、屋外熱交換器４２ｃ、送風ファン４２ｄ、及び四方弁４２ｅからなるヒートポンプ４４を有している。室外機４２には、一般的な構成のものを用いるので、各機器（圧縮機４２ａ、膨張器４２ｂ、屋外熱交換器４２ｃ、送風ファン４２ｄ、四方弁４２ｅ）の詳細な説明は省略する。

ヒートポンプ４４は、冷媒回路４３を介して、冷媒コイル３５ａと接続されており、室外機４２は、ヒートポンプ４４を制御することで冷媒コイル３５ａを流れる冷媒の温度を調整している。

冷媒コイル３５ａは、圧縮機と放熱器と膨張器と吸熱器とを含んで構成される冷凍サイクルにおいて、吸熱器または放熱器として機能し、室外機４２から導入される冷媒が内部を流通する際に吸熱（冷却）または放熱（加熱）するように構成されている。冷媒コイル３５ａを含む冷凍サイクルには、四方弁４２ｅが接続されているので、冷温水生成チラー３５では、四方弁４２ｅによって第一方向に冷媒が流通して水を冷却する冷却モードの状態と、四方弁４２ｅによって第二方向に冷媒が流通して水に対して加熱を行う加熱モードの状態とを切り替え可能である。

ここで、第一方向は、圧縮機４２ａと屋外熱交換器４２ｃと膨張器４２ｂと冷媒コイル３５ａとをこの順序で冷媒が流通する方向である。また、第二方向は、圧縮機４２ａと冷媒コイル３５ａと膨張器４２ｂと屋外熱交換器４２ｃとをこの順序で冷媒が流通する方向
である。冷媒コイル３５ａでは、導入される水に対して冷却または加熱することが可能である。

冷温水輻射パイプ３２は、被空調空間１の内部を占める空気の温度を変化させる、あるいは、被空調空間１を構成する壁面及び内部に存在する物体（家具または人体など）との間で熱輻射を発生させるための中空部材であり、その内部を水が通過可能に構成されている。冷温水輻射パイプ３２は、給水管３３及び排水管３４とそれぞれ接続されており、給水管３３から温調された水が導入され、冷温水輻射パイプ３２を流通した水が排水管３４に排出される構成となっている。

冷温水輻射パイプ３２は、複数に分岐したパイプによって構成され、複数の送風ユニット１２ａ、１２ｂのそれぞれの内部に設けられる。複数の冷温水輻射パイプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄは、それぞれ同じ材質で構成されており、特にその表面は、樹脂などの輻射率が高い素材を用いるのが好ましいが、他の素材で代用することも可能である。

その他の冷温水輻射パイプ３２、給水管３３、及び排水管３４との接続関係の詳細など、輻射熱発生装置３１の詳細については、図５を参照して後述する。

次に、図３及び図４を参照して、送風装置１１の詳細な構成について説明する。図３は、輻射空調システム１００における送風装置１１の設置イメージを示す配置図である。図４（ａ）は、輻射空調システム１００を構成する吹出ノズル１３と冷温水輻射パイプ３２の配置関係を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、輻射空調システム１００を構成する吹出ノズル１３と冷温水輻射パイプ３２の配置関係を示す断面図である。

送風装置１１は、送風面２４（図７参照）から微風速な面状の均一流を被空調空間１に送風する装置である。本実施の形態では、送風装置１１は、図１に示すように、被空調空間１の天井面付近に配置され、微風速な面状の均一流を被空調空間１の天井面から床面に向けて送風する。

具体的には、図３に示すように、送風装置１１は、複数の送風ユニット１２ａ、１２ｂを有する。このように、送風装置１１を複数の送風ユニット１２に分けることにより、任意の被空調空間１における送風機構を送風ユニット１２の組み合わせで表すことが可能になり、システムの汎用化を図ることができる。なお、送風ユニット１２ａと送風ユニット１２ｂとは、同等の構成要素を有しているため、以下では送風ユニット１２ａを例にして説明する。

送風ユニット１２ａは、吹出ノズル１３ａ、１３ｂと、送風機ボックス１４ａと、送風機１５ａと、を備える。なお、送風ユニット１２ａを構成する構成部材は、必ずしも上述のような構成である必要はなく、少なくとも１つの送風機と、吹出ノズルと、送風機と吹出ノズルを連通する風路を備えていればよい。

送風機ボックス１４ａは、送風用チャンバ１８ａと、分割壁１９ａと、吸込口２１ａと、を備える。

送風機ボックス１４ａは、被空調空間１の循環空気を給気して吹出ノズル１３（吹出ノズル１３ａ、１３ｂ）に送風するために必要な機器類及び風路を集約して内蔵するための枠体である。また、送風機ボックス１４ａは、被空調空間１において、室内の下がり天井部に内蔵するように配置される。なお、送風機ボックス１４ａは、必ずしも被空調空間１の下がり天井部に内蔵する必要はなく、例えば天井面に吊り下げる、あるいは側壁面に固定して被空調空間１内に露出するように配置してもよい。

分割壁１９ａは、送風機ボックス１４ａの内部を、吸込口２１ａと送風機１５ａを含む空間と、吹出ノズル１３（吹出ノズル１３ａ、１３ｂ）に接続される空間である送風用チャンバ１８ａの２つに分割するように設けられる。また、分割壁１９ａは、送風機１５ａの送風機吹出口２３ａと連通する開口を有する。

送風用チャンバ１８ａは、送風機１５ａから送風された循環空気を一時的に蓄積する空間であり、送風機１５ａから供給された空気の分布を均一化して吹出ノズル１３ａ及び吹出ノズル１３ｂへの送風量を等しくする役割を担っている。また、送風機ボックス１４ａ内において、送風機１５ａと送風用チャンバ１８ａとは、分割壁１９ａによって隔てられており、互いに送風機吹出口２３ａを介して連通している。送風用チャンバ１８ａは、送風機１５ａと接続している面と反対側の面で吹出ノズル１３ａ及び吹出ノズル１３ｂとそれぞれ連通しており、送風機１５ａから吹出ノズル１３ａ及び吹出ノズル１３ｂまでの連続した風路をそれぞれ形成する。

吸込口２１ａは、被空調空間１と送風機ボックス１４ａを連通するように、送風機ボックス１４ａの下面に設けられた長方形の開口である。

送風機１５ａは、被空調空間１と送風機ボックス１４ａとの間に圧力差を発生させ、被空調空間１から循環空気を吸込口２１ａから取り込み送風用チャンバ１８ａに送風する。送風機１５ａは、羽根車１６ａとモータ１７ａとを備えており、モータ１７ａによって羽根車１６ａを駆動させることで送風する。

吹出ノズル１３（吹出ノズル１３ａ、１３ｂ）は、送風機１５ａから送風された空気を被空調空間１に送風する役割を担い、吹出スリット２２（吹出スリット２２ａ、２２ｂ）を有する略直方体型の部材である。本実施の形態では、吹出ノズル１３ａと、吹出ノズル１３ｂと、は同等の構成要素を有しているため、ここでは吹出ノズル１３ａを例にして説明する。吹出ノズル１３（吹出ノズル１３ａ、１３ｂ）は、それぞれ、図１に示すように、６つの面のうち最も断面積の小さい２つの面のうちの一方の面が送風機ボックス１４ａと接触しており、吹出ノズル１３（吹出ノズル１３ａ、１３ｂ）と送風機ボックス１４ａとは、空気が通過するための穴を介して互いに連通している。また、図２に示すように、６つの面のうち最も断面積の小さい２つの面のうちの他方の面は、被空調空間１の側壁面（送風機ボックス１４ａと接触する側壁面と対向する側壁面）を貫通した下がり天井部の内部に配置される。また、その他の最も断面積の小さい２つの面を除く４つの面は、送風機ボックス１４ａ、被空調空間１の天井面、及び、隣り合う吹出ノズル１３（吹出ノズル１３ａと吹出ノズル１３ｂ）とは互いに接触しておらず、被空調空間１を占める空気が吹出ノズル１３の周囲を通過可能な状態に設置されている。本実施の形態では、被空調空間１と連通した吹出ノズル１３周囲の空気が通過する空間を、誘引空間２と定めることとする。

より詳細には、図４に示すように、吹出ノズル１３ａが有している６つの面のうち、床面方向に向いている面に吹出スリット２２ａを有している。吹出スリット２２ａは、送風用チャンバ１８ａ及び吹出ノズル１３ａを通過して供給された空気を被空調空間１に送風するための吹出口であり、送風機ボックス１４ａから吹出ノズルが伸びる方向に沿ってスリット状に形成されている（図３中の左右方向に相当）。また、吹出スリット２２ａは、図４（ｂ）に示すように、吹出スリット２２ａが存在する面に対して幅が小さくなっており、吹出ノズル１３ａ内部の空洞部分は、吹出スリット２２ａの幅に合うように、徐々に狭まるような構造となっている。図３中の左右方向の吹出ノズル１３ａの長さを吹出ノズル長さとすると、この長さは、送風機ボックス１４ａとの接触面の１辺の長さに対して十分に長いものとし、送風機ボックス１４ａとの接触面は、吹出スリット２２ａの法線方向
の長さを同接線方向に対して長くとるのが好ましい。このとき、吹出ノズル１３ａは、例えば接触面の辺の長さが縦１７ｃｍ、横４ｃｍであるとき、吹出ノズル長さは２ｍ程度に設定される。

また、吹出ノズル１３ａと吹出ノズル１３ｂとの位置関係は、図２に示すように、吹出スリット２２ａ、２２ｂが天井面と略平行な同一面上に位置するように、互いに略平行に並設され、吹出ノズル１３ａと吹出ノズル１３ｂとの間には所定の間隔（例えば１６ｃｍ）が設けられている。このようにすることで、吹出ノズル１３ａと吹出ノズル１３ｂとの間の誘引空間２を十分に確保しつつ、広範囲にわたる吹出方向の気流を生成することを可能にする。なお、吹出ノズル１３ｂと、送風ユニット１２ｂの吹出ノズル１３ｃとの間も同じ所定の間隔（例えば１６ｃｍ）となるように、送風ユニット１２ａと送風ユニット１２ｂとが並設される。また、吹出ノズル１３ａは、アルミニウムなどの熱伝送しやすい材質で構成されており、中空内部を流通する空気（後述する吹出空気Ｑ０）並びに間隙を通過する空気（後述する誘引空気Ｑ１）が側面部材を介して冷温水輻射パイプ３２ａと熱交換しやすくなっている。

なお、送風ユニット１２ｂは、送風ユニット１２ａと同等の構成要素を有し、吹出ノズル１３ｃ、１３ｄ（吹出スリット２２ｃ、２２ｄ）のそれぞれは、送風ユニット１２ａにおける吹出ノズル１３ａ、１３ｂ（吹出スリット２２ａ、２２ｂ）のそれぞれと対応する。

図３に示すように、吹出スリット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それらの全てが天井面と略平行な同一面上に位置している。つまり、吹出ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの吹出スリット２２（吹出スリット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）側は、同一面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面２４（図７も参照）を形成していると言える。

次に、図５を参照して、輻射熱発生装置３１の詳細構成について説明する。図５は、輻射熱発生装置３１における冷温水輻射パイプ３２及びその他関連構成の接続関係を示す接続概略図である。なお、送風ユニット１２ａ、１２ｂと、吹出ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのそれぞれの内部における冷温水輻射パイプ３２の配置は同等であるため、ここでは吹出ノズル１３ａのみを例として図示する。また、冷媒回路４３及び室外機４２は図示せず省略している。

輻射熱発生装置３１は、冷温水などの冷媒が流れる多数のパイプの輻射熱によって被空調空間１の空調を行う装置である。本実施の形態では、輻射熱発生装置３１は、送風装置１１から吹き出される吹出空気Ｑ０の温調、及び、吹出ノズル１３を介して被空調空間１に存在する人及び物体へ輻射熱を与える役割を担っている。

具体的には、図５に示すように、輻射熱発生装置３１は、冷温水輻射パイプ３２（ここでは冷温水輻射パイプ３２ａのみを図示）と、給水管３３と、排水管３４と、冷温水生成チラー３５と、送水ポンプ３６と、を備えて構成される。

冷温水輻射パイプ３２ａは、吹出ノズル１３ａの吹出方向に対して両側の側面に複数本、且つ、同一本数のパイプを有する。また、吹出ノズル１３ａの一方の側面において、送風面２４に垂直な方向に並設され、冷温水輻射パイプ３２のそれぞれは、すべての隣接パイプ間の距離が同一間隔となるように配置されている。例えば、図５のパイプ３２ａ１～パイプ３２ａ４は、同一面上（吹出ノズル１３ａの一方の側面）に存在し、送風面２４に垂直な方向に一定の距離を有して位置している。これらの距離は、例えば隣接パイプ間の距離が１０ｍｍとなるように設けられる。

また、図５のパイプ３２ａ５～パイプ３２ａ８も同様に、同一面上（吹出ノズル１３の他方の側面）に存在し、送風面２４に垂直な方向に一定の距離を有して位置している。

本実施の形態では、冷温水輻射パイプ３２ａは、一つの吹出ノズル１３ａの対向する側面に計８本の直線形状のパイプ（パイプ３２ａ１、３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４、３２ａ５、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８）を有するパイプ群を構成している。前述のとおり、吹出ノズル１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに設けられる冷温水輻射パイプ３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ（図示なし）も冷温水輻射パイプ３２ａと同様の構成である。

ここで、これらのパイプ群の構成を冷媒の流れの上流側から説明する。

まず、給水管３３にはパイプ３２ａ２の一方の端部が接続される。給水管３３と接続されたパイプ３２ａ２は、送風機ボックス１４ａを貫通し、吹出ノズル１３ａの両端部のうち、送風機ボックス１４ａと連通する片側から、吹出ノズル１３ａの内部に接続される。吹出ノズル１３ａの片側から接続されるパイプ３２ａ２は、吹出ノズル１３ａの吹出方向に対して両側の側面のうち、一方の側面に配置される。そして、送風機ボックス１４ａと連通する片側近傍において、パイプ３２ａ３、３２ａ４と並列に分岐し、パイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４は、一方の側面において送風面２４に垂直な方向に一定の間隔で設けられる。並列に接続されたパイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４は片側端部近傍から他方の端部近傍まで延設される。他方の端部近傍で、パイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４は連結し、パイプ３２ａ１の一方の端部と接続される。パイプ３２ａ１は、他方の端部近傍から片側の端部近傍まで延設され、一方の側面においてパイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４よりも吹出スリット２２ａから遠くなる位置、且つ、パイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４と送風面２４に垂直な方向に一定の間隔を設けるように配置される。つまり、冷媒となる水は、吹出ノズル１３ａの両端部のうち、吹出ノズル１３ａ内部に空気を送風する片側からパイプ３２ａ２を通って流入し、吹出ノズル１３ａ内部でパイプ３２ａ３、３２ａ４に並列に分岐して流れ、吹出ノズル１３ａの反対側の端部でパイプ３２ａ１に連結しながら折り返して、吹出ノズル１３ａの片側から流出するように流れる。このとき、パイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４を「流入パイプ」とし、パイプ３２ａ１を「流出パイプ」として区分する。

パイプ３２ａ１の他方の端部は、吹出ノズル１３ａの他方の側面に設けられるパイプ３２ａ６の一方の端部と接続される。そして、吹出ノズル１３ａの他方の側面には、パイプ３２ａ５、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８が、一方の側面に設けられるパイプ３２ａ１、３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４に対応するように、送風面２４に垂直な平面であって、吹出スリット２２ａの中心を通る基準面Ｆを基準として、対称となるように配置される。パイプ３２ａ５は、吹出ノズル１３ａから送風機ボックス１４ａを貫通し、排水管３４に接続される。

このようにすることで、冷温水輻射パイプ３２ａは、同一の給水管３３、及び、排水管３４と接続した単一の閉じた回路を形成することになる。これにより、熱源となる冷温水の供給経路を１つにまとめることができるため、設備の簡素化を図ることができる。

なお、これらの冷温水輻射パイプ３２の接続関係については、必ずしもこの順序で接続する必要はなく、（ａ）少なくとも１本のパイプが給水管３３と接続し、また給水管３３と接続しているパイプと同数のパイプが排水管３４と接続していること、（ｂ）パイプ同士が直接接続する場合、それらの一方は給水管３３と、もう一方は排水管３４と接続していること、のすべての条件を満足していれば問題ない。例えば、パイプ３２ａ２とパイプ３２ａ６が給水管３３に接続され、パイプ３２ａ１とパイプ３２ａ５が排水管３４に接続
されるような構成にしてもよい。

給水管３３及び排水管３４は、全ての冷温水輻射パイプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄと給水及び排水を確実に行うため、冷温水輻射パイプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄよりも径の太いパイプを用い、大流量に対応した構成にするのが好ましい。例えば冷温水輻射パイプ３２に含まれる全てのパイプの径が４ｍｍの場合、給水管３３及び排水管３４は、それぞれ２０ｍｍ程度の径のものを用いる。なお、給水管３３及び排水管３４の太さを「径」と表記したが、必ずしも断面は円形である必要はなく、例えば直方体形状の断面形状を有した配管を用いてもよい。

以上が、輻射空調システム１００の構成である。

次に、図６及び図７を参照して、輻射空調システム１００における空気の流れについて説明する。図６は送風装置１１内の空気の流れを示す上面図である。図７は送風装置１１の吹出ノズル１３からの吹出空気Ｑ０、及び、吹出ノズル１３近傍に発生する誘引空気Ｑ２の流れ方向を示す断面図である。

前述のとおり、送風装置１１を構成する送風ユニット１２ａと送風ユニット１２ｂとは、同等の構成要素を有しているため、ここでは送風ユニット１２ａを例にして説明する。

図６に示すように、送風機１５ａが稼働することによって、被空調空間１内の空気が吸込空気Ａ０ａとして、吸込口２１ａから送風機ボックス１４ａの内部へ流入される。吸込空気Ａ０ａは、送風機１５ａに吸い込まれ、送風機吹出口２３ａから空気Ａ１ａとして吹き出され、送風用チャンバ１８ａに一時的に蓄積され、送風機１５ａからの押し込みによって吹出ノズル１３ａ及び吹出ノズル１３ｂへと順次送風される。

吹出ノズル１３ａ、１３ｂには、それぞれ空気Ａ２ａ、Ａ２ｂが送風される。なお、それぞれの風量の関係は、厳密に規定されるものではないが、吹出ノズル１３ａと吹出ノズル１３ｂをそれぞれ送風用チャンバ１８ａの中心線に関して対称となるように配置することにより、空気Ａ２ａの風量＝空気Ａ２ｂの風量となることが望ましい。

同様に、送風ユニット１２ｂにおいては、吹出ノズル１３ｃ、１３ｄに、それぞれ空気Ａ２ｃ、Ａ２ｄが送風される。

そして、空気Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｃ、Ａ２ｄは、それぞれノズル長さ方向に向かって流れつつ、その一部が吹出空気Ｑ０（図７参照）として吹出スリット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから図面奥向きに流出する。なお、図６では記載を省略したが、吹出スリット２２から流出する風量をノズル長さ方向に依らず一定にするため、吹出ノズル１３内部に整流用のフィンなどを設けてもよい。

図７に示すように、吹出ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに送風された空気は、吹出スリット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄから吹出空気Ｑ０として被空調空間１に放出される。ここで、吹出ノズル１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、上述したように同程度の風量を吹出スリット２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄからそれぞれ放出するため、吹出空気Ｑ０は、吹出ノズル１３の並列方向に分布の偏りなく、吹出スリット２２の間隔ごとにピークを持つような風速分布となる。この吹出空気Ｑ０は、スリット状の吹出口を活用することにより風量に対して比較的風速の大きい性質を有しているため、吹出方向に直進性の高い気流を生成する。また、この吹出空気Ｑ０に起因して、吹出ノズル１３周辺と誘引空間２との間で圧力差が発生し、吹出ノズル１３と天井面との間の誘引空間２に流入する誘引空気Ｑ１が発生する。ここで、誘引空気Ｑ１は、吹出スリット２２の断面積に対
して非常に広大な断面積を有する誘引空間２に導入される空気であるため、風量に対して風速が非常に小さい性質を有しており、一般に風量の関係は、吹出空気Ｑ０の風量＜誘引空気Ｑ１の風量の関係が成り立つ。

次に、図１及び図５を参照して、輻射熱発生装置３１の内部を周回する水の流れについて説明する。

まず、図１、図２、及び図５に示すように、冷温水生成チラー３５に導入された水は、冷温水生成チラー３５内にて加熱あるいは冷却される。ここで加熱あるいは冷却には、例えば冷媒を使用したヒートポンプ方式などが用いられる。そして、加熱あるいは冷却された冷温水は、冷温水生成チラー３５に内蔵されるタンクなどに一時的に貯水され、送水ポンプ３６が駆動されることで、任意の流量で給水管３３へと送水される。その後、給水管３３に供給された冷温水は、冷温水輻射パイプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄに、それぞれ分配されて送水され、送風装置１１の吹出ノズル１３の側面付近を周回して排水管３４へと回収される。

送風装置１１内での水の流れを詳細に説明する。送風ユニット１２ａと送風ユニット１２ｂとは、同等の構成要素を有しているため、ここでは送風ユニット１２ａを例にして説明する。

図２及び図５に示すように、給水管３３からパイプ３２ａ２に送水された後、送風機ボックス１４ａを貫通するパイプ３２ａ２を流れて、送風機ボックス１４ａと吹出ノズル１３ａが連通する片側の面から、吹出ノズル１３ａへ流入する。吹出ノズル１３ａに流入した後、吹出ノズル１３ａの片側近傍で１本のパイプ３２ａ２から、３本のパイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４へと並列に分岐し、吹出ノズル１３ａの吹出方向に対して両側の側面のうち一方の側面を、吹出ノズル１３ａの片側から反対側の端部近傍へ向かって流れる。そして、反対側の端部近傍で３本のパイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４から、１本のパイプ３２ａ１へ連結しつつ、流れの向きが反対となるように折り返して流れる。吹出ノズル１３ａへ流入する流れと反対の向きとなって、パイプ３２ａ１を通り反対側の端部近傍から、送風機ボックス１４ａと吹出ノズル１３ａの連通する片側近傍まで流れる。

そして、片側近傍でパイプ３２ａ６へ連結しつつ、流れの向きが反対となり、吹出ノズル１３ａの一方の側面から他方の側面を流れるように折り返す。吹出ノズル１３ａの他方の側面における水の流れは、送風面２４に垂直、且つ、吹出スリット２２ａの中央を通る平面（基準面Ｆ：図４（ｂ）参照）を基準に、一方の側面における水の流れと対称となる。つまり、他方の側面において、パイプ３２ａ６を通って流入し、パイプ３２ａ５を通って吹出ノズル１３ａから流出する。パイプ３２ａ５を通って吹出ノズル１３ａから流出した後、送風機ボックス１４ａを貫通して流れ、排水管３４へ流れる。なお、吹出ノズル１３ｂ内での水の流れは、吹出ノズル１３ａと同等であり、冷温水輻射パイプ３２ｂを流れる水の流れは、冷温水輻射パイプ３２ａを流れる水の流れと同様であるので、ここでは説明を省略する。

排水管３４へ回収された水は、冷温水生成チラー３５に順次送られ、再度熱源として利用される。このように、輻射熱発生装置３１内の水は、熱源として繰り返し利用され、少量の水利用でシステムを完結させることが可能である。ただし、配管部へのスケール付着などにより、内部を流れる水の水質悪化などが懸念される場合には、浄化用フィルタまたは水道などと接続した別経路を設定して冗長性を確保し、水の浄化または交換を行うようにすることが好ましい。

なお、送風ユニット１２ｂにおける吹出ノズル１３ｃ、１３ｄ内での水の流れもそれぞ
れ同様であるので、ここでは説明を省略する。

次に、輻射空調システム１００による被空調空間１の空調作用について、冷房期の使用を例にして説明する。

輻射熱発生装置３１では、冷温水生成チラー３５に２５℃で流入した水は、１８℃に冷却されて給水管３３に送られる。その後、冷温水輻射パイプ３２に分配された冷水は、送風装置１１の内部を通過中に、送風装置１１内部の吸込空気Ａ０ａ～Ａ２ａとの熱交換、および、吹出ノズル１３ａとの熱交換によって次第に温められる。冷温水輻射パイプ３２から排水管３４に回収される時点で２５℃になった水は、冷温水生成チラー３５に再度送られて１８℃に冷却される、というサイクルを繰り返す。

一方で、被空調空間１の空気の一部は、送風機ボックス１４ａに２７℃で流入し、送風装置１１内部を通過中に冷温水輻射パイプ３２を流れる冷水と熱交換し、２４℃に冷却されて吹出スリット２２から被空調空間１に吹き出される。誘引空間２の空気は、誘引空気Ｑ２として複数の吹出ノズル１３の間を流れる際に１９℃に冷却された吹出ノズル１３と熱交換し、２６℃に冷却された後、吹出空気Ｑ０と混ざりながら略均一な温度分布の気流となって被空調空間１を流れる。冷却された空気は、被空調空間１における熱負荷（外気との換気、日射、壁の蓄熱など）によって温められ、再び送風機ボックス１４ａに２７℃の空気が流入する。以上のサイクルを繰り返すことで、輻射空調システム１００は被空調空間１を空調する。

送風装置１１での熱移動をより詳細に説明する。

送風ユニット１２ａ、１２ｂでの熱移動は同等のため、送風ユニット１２ａを例に説明する。また、吹出ノズル１３ａ、１３ｂでの熱移動も同等のため、吹出ノズル１３ａを例に説明する。

まず、送風機ボックス１４ａの内部では、給水管３３と接続されたパイプ３２ａ２を流れる冷却された水、及び、排水管３４に接続されたパイプ３２ａ５を流れる水と、被空調空間１から流入する空気とが、パイプ３２ａ２及びパイプ３２ａ５を介して、対流伝熱によって熱交換する。以降、輻射熱発生装置３１を流れる水と冷温水輻射パイプ３２との間の熱移動は同義であるので省略する。

次に、吹出ノズル１３ａの内部では、冷温水輻射パイプ３２ａと、吹出ノズル１３ａ内部を流れる空気Ａ２ａとが対流伝熱によって熱交換する。この時、パイプ３２ａ２とパイプ３２ａ６は、それぞれパイプ３２ａ３、３２ａ４とパイプ３２ａ７、３２ａ８とに並列に分岐するため、吹出ノズル１３ａの内部を送風機ボックス１４ａと連通する片側の面から、反対側の面へ向かって流れる流入パイプの表面積が、吹出ノズル１３ａの反対側の面から、片側の面へ向かって流れる流出パイプの表面積より大きくなる。よって、流入パイプの本数が、流出パイプの本数以下となる場合（例えば、冷温水輻射パイプが吹出ノズル１３ａ内部で分岐せず、流入パイプと流出パイプの本数が同じとなる場合）と比べて、空気Ａ２ａとの温度差が大きい流入パイプと空気Ａ２ａが接する表面積がより増加するため、より多くの熱を交換することになる。そして、パイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８の温度は、送風機ボックス１４ａから離れるにつれて徐々に高くなる。

また、吹出ノズル１３ａ内部を流れる空気Ａ２ａは、吹出スリット２２ａを通過して被空調空間１へ流れるため、吹出ノズル１３ａの内部において、吹出ノズル１３ａの最も小さい面に平行な断面を通過する風量は、送風機ボックス１４ａから離れるにつれて徐々に
小さくなる。

よって、吹出ノズル１３ａの内部において、送風機ボックス１４ａ側では、より温度の低い冷温水輻射パイプ３２ａと、より風量の大きい空気Ａ２ａとが熱交換をすることで、より多くの熱が移動することになる。

また、吹出ノズル１３ａの内部では、冷温水輻射パイプ３２ａと、冷温水輻射パイプ３２ａと接する吹出ノズル１３ａの側面とが、伝熱によって熱交換するので、吹出ノズル１３ａ自体が冷却される。そして、吹出ノズル１３ａの外部では、冷却された吹出ノズル１３ａと、まわりを流れる誘引空気Ｑ２とが対流伝熱によって熱交換し、被空調空間１の空気を冷却する。

また、冷却された吹出ノズル１３ａは、被空調空間１の壁面、居住者など温度差のある物体との間で輻射によって熱を交換する。そして、壁面、居住者などによる冷房への熱負荷を低減することで、より被空調空間１の空気を冷却しやすくする。

以上が、輻射空調システム１００による被空調空間１の空調作用の説明である。

なお、ここで示した温度推移は、あくまでも一例であり、例えば暖房期の利用時においてはこの限りではない。また、給水管３３を通過中の冷温水が外部環境によって容易に変化しうる場合、熱源としての能力不足または冷温水輻射パイプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの間での冷温水温度の不均一化が懸念されるが、このような場合には、給水管３３に断熱性の高い材質を利用するなどの対策を施すのが好ましい。

以上、本実施の形態１に係る輻射空調システム１００によれば、以下の効果を享受することができる。

（１）輻射空調システム１００は、スリット状の吹出口（吹出スリット２２）を有する複数の吹出ノズル１３と、吹出ノズル１３の内部に空気を送風する送風機１５と、内部に冷媒を通すことにより被空調空間１に熱輻射を発生させる複数のパイプ（冷温水輻射パイプ３２）を有する輻射熱発生装置３１と、を備える。複数の吹出ノズル１３は、それぞれの吹出口（吹出スリット２２）が同一面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面２４を構成する。間隙には、吹出ノズル１３から送風される吹出空気Ｑ０によって誘引される誘引空気Ｑ２が通過する。輻射熱発生装置３１は、吹出ノズル１３の吹出方向に対して両側の側面となる位置にそれぞれ設けられる。複数のパイプは、吹出ノズル１３の側面において送風面２４に垂直な方向に並設され、吹出ノズル１３の両端部のうちの片側から内部に冷媒が流入して、吹出ノズル１３の反対側の端部で折り返して吹出ノズル１３の片側から流出するように構成されており、吹出ノズル１３の片側において冷媒が流入する流入パイプの数が、吹出ノズルの片側において冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くした。吹出ノズル１３ａを例にすると、片側の側面に配置されるパイプ３２ａ１、３２ａ２，３２ａ３，３２ａ４について、流入パイプとなるパイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４の数が、流出パイプとなるパイプ３２ａ１よりも多くなるように設ける。反対側の側面に配置されるパイプ３２ａ５、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８についても同様である。

こうした構成によれば、例えば吹出ノズル１３ａについて、吹出ノズル１３ａの側面の内側に設置された輻射熱発生装置３１（冷温水輻射パイプ３２ａを構成するパイプ３２ａ１～３２ａ８）は、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気Ａ２ａと対流伝熱によって熱交換し、且つ、接している吹出ノズル１３ａの側面と伝熱によって熱交換する。加えて、輻射熱発生装置３１は、複数のパイプ（冷温水輻射パイプ３２ａ）によって分割されるため、表面積を増やすことができ、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気Ａ２ａ、あるいは吹
出ノズル１３ａへの熱交換が促進される。

また、輻射熱発生装置３１を構成する複数の冷温水輻射パイプ３２ａは、流通する冷媒と、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気Ａ２ａあるいは吹出ノズル１３ａとの温度差は、吹出ノズル１３ａの片側において冷媒が流入するパイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４の方が、冷媒が流出するパイプ３２ａ１と比べて大きい。同様に、パイプ３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８の方が、冷媒が流出するパイプ３２ａ５と比べて大きい。そのため、輻射熱発生装置３１を構成する複数の冷温水輻射パイプ３２ａについて、冷媒が流入する流入パイプの数が、冷媒が流出する流出パイプの数以下となる場合と比べて、冷媒が流入するパイプの数が、冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなることで、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気Ａ２ａあるいは吹出ノズル１３ａとの温度差の大きい流入パイプ（パイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８）の表面積が大きくなり、より熱交換が促進される。一方、吹出ノズル１３ａの間隙に誘引された空気（誘引空気Ｑ２）が、吹出ノズル１３ａとの間で熱交換し、吹出ノズル１３ａからの吹出空気Ｑ０と一体となることにより、微風速な面状の均一流として被空調空間１へ送風される。吹出ノズル１３ｂ、１３ｃ、１３ｄについても同様である。

このため、被空調空間１の全体において温度の偏りあるいはドラフト感を抑制した空調を実現し、体感温度ムラのない被空調空間１を実現することができる。つまり、空間の温熱快適性を向上させることが可能な輻射空調システム１００とすることができる。

（２）輻射空調システム１００では、送風機１５ａは、吹出ノズル１３ａの両端部のうちの片側から、吹出ノズル１３ａの内部に空気を送風する構成とした。こうした構成にすると、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気Ａ２ａは、両端部のうち片側となる一端側から流入した空気が他端側に向かって流れながら、その一部がスリット状の吹出口（吹出スリット２２）から被空調空間１に吹き出される。つまり、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気Ａ２ａの風量は、一端側から他端側に向かうにつれて徐々に小さくなる。また、吹出ノズル１３ａの一端側から流入してパイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８を通って他端側に流れる冷媒は、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気Ａ２ａあるいは吹出ノズル１３ａと熱交換しながら他端側へと流れるため、流入パイプ（パイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８）と、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気Ａ２ａあるいは吹出ノズル１３ａとの温度差は、一端側近傍の方が、他端側近傍よりも大きくなる。よって、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気Ａ２ａとの温度差が大きい流入パイプ（パイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８）のまわりを、より大きい風量が流れることで、輻射熱発生装置３１と吹出空気Ｑ０との熱交換が促進され、温熱快適性を向上することができる。なお、他の吹出ノズル１３ｂ、１３ｃ、１３ｄについても同様である。

（３）輻射空調システム１００では、流入パイプ（パイプ３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８）は、送風面２４に垂直な方向において、流出パイプ（パイプ３２ａ１、３２ａ５）の位置よりも吹出口（吹出スリット２２）側に配置される構成とした。被空調空間１内に滞在する居住者との位置関係によっては、吹出ノズル１３ａの吹出口（吹出スリット２２ａ）とは反対側の一部は、居住者との間に他の吹出ノズル１３ｂが存在し、輻射による熱交換が行われない可能性があるが、こうした構成にすると、内部を流通する冷媒と、吹出ノズル１３ａの内部を流れる空気あるいは吹出ノズル１３ａとの温度差が流出パイプよりも大きい流入パイプが居住者に近い側に位置するので、吹出ノズル１３ａの、居住者に近い側の一部でより熱交換が促進される。他の吹出ノズル１３ｂ、１３ｃ、１３ｄについても同様である。よって、並設された吹出ノズル１３と被空調空間１に滞在する居住者との輻射による熱交換が促進され、温熱快適性を向上することができる。

（４）輻射空調システム１００では、吹出ノズル１３ａについて、パイプ３２ａ１～３２ａ８は、送風面２４に垂直な平面であって、吹出口（吹出スリット２２）の中心を通る平面（基準面Ｆ）を基準として、対称となるように配置される構成とした。こうした構成にすると、吹出ノズル１３ａの表面の温度分布、及び、吹出ノズル１３ａ内部を流れる空気Ａ２ａの温度分布の偏りが抑制され、熱交換効率が向上する。なお、温度分布の偏りが小さい程、平均的に冷媒との温度差が大きくなるため、熱交換量が増加する。他の吹出ノズル１３ｂ、１３ｃ、１３ｄについても同様である。よって、被空調空間１の温熱快適性を向上させることができる。

（変形例）
次に、図８（ａ）～図８（ｇ）を参照して、吹出ノズル１３内における冷温水輻射パイプ３２の配置状態の変形例について説明する。図８（ａ）～図８（ｇ）は、吹出ノズル１３内における冷温水輻射パイプ３２の配置状態の変形例を示す断面図である。吹出ノズル１３内部を流れる空気と同じ方向に水が流れる冷温水輻射パイプ３２を「流入パイプ」とし、流入パイプと逆の方向に水が流れる冷温水輻射パイプ３２を「流出パイプ」として呼称する。

複数の冷温水輻射パイプ３２は、吹出ノズル１３の吹出方向に対して両側の側面にとなる位置に設けられ、送風面２４（図７参照）に垂直な方向に並設され、流入パイプの数が流出パイプの数よりも多くなっていればよい。なお、図中では、冷温水輻射パイプ３２は、片側８本の計１６本で構成され、冷温水輻射パイプ３２における流入パイプ３２ｘと流出パイプ３２ｙの配置関係をそれぞれ異ならせている。

図８（ａ）は、変形例１の配置状態を示す。変形例１では、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２のスリット幅の中央を通り、且つ、複数の吹出スリット２２により構成される送風面２４に垂直な平面（基準面Ｆ）を基準として、左右で対称となるように配置されている。具体的には、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側に位置する計１０本の流入パイプ３２ｘと、吹出スリット２２とは反対側に位置する計６本の流出パイプ３２ｙと、に区分されて配置される。つまり、流入パイプ３２ｘは、送風面２４に垂直な方向において、流出パイプ３２ｙの位置よりも吹出スリット２２側に配置されていると言える。なお、この変形例１での配置状態は、図４（ｂ）での配置状態と同じ類型である。

図８（ｂ）は、変形例２の配置状態を示す。変形例２では、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２のスリット幅の中央を通り、且つ、複数の吹出スリット２２により構成される送風面２４に垂直な平面（基準面Ｆ）を基準として、左右で対称となるように配置されている。具体的には、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側に位置する計６本の流入パイプ３２ｘ１と、吹出スリット２２とは反対側に位置する計４本の流入パイプ３２ｘ２と、流入パイプ３２ｘ１と流入パイプ３２ｘ２との間に位置する計６本の流出パイプ３２ｙと、に区分されて配置される。つまり、変形例２では、送風面２４に垂直な方向において、流出パイプ３２ｙは、流入パイプ３２ｘ１と流出パイプ３２ｘ２の間に配置されていると言える。

図８（ｃ）は、変形例３の配置状態を示す。変形例３では、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２のスリット幅の中央を通り、且つ、複数の吹出スリット２２により構成される送風面２４に垂直な平面（基準面Ｆ）を基準として、左右で対称となるように配置されている。そして、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側とは反対側に位置する計１０本の流入パイプ３２ｘと、吹出スリット２２側に位置する計６本の流出パイプ３２ｙと、に区分されて配置される。つまり、流入パイプ３２ｘは、送風面２４に垂直な方向において、流出パイプ３２ｙの位置よりも吹出スリット２２とは反対側に配置されてい
ると言える。

図８（ｄ）は、変形例４の配置状態を示す。変形例４では、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２のスリット幅の中央を通り、且つ、複数の吹出スリット２２により構成される送風面２４に垂直な平面（基準面Ｆ）を基準として、流入パイプ及び流出パイプの位置が左右で非対称に配置されている。具体的には、冷温水輻射パイプ３２のうち、吹出ノズル１３の吹出方向に対して片側（図面の左側）に配置される８本の冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側に位置する計５本の流入パイプ３２ｘ１と、吹出スリット２２とは反対側に位置する計３本の流出パイプ３２ｙ１と、に区分されて配置される。また、吹出ノズル１３の吹出方向に対してもう一方の片側（図面の右側）に配置される８本の冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側に位置する計２本の流入パイプ３２ｘ２と、吹出スリット２２とは反対側に位置する計２本の流入パイプ３２ｘ３と、流入パイプ３２ｘ２と流入パイプ３２ｘ３との間に位置する計３本の流出パイプ３２ｙ２と、に区分されて配置される。つまり、変形例４では、冷温水輻射パイプ３２の流入パイプ及び流出パイプの位置は、基準面Ｆを基準として左右で非対称に配置される。冷温水輻射パイプ３２における流入パイプ３２ｘ１と、流入パイプ３２ｘ２、３２ｘ３の配置関係は、基準面Ｆを基準として非対称となるように配置されるとも言える。

図８（ｅ）は、変形例５の配置状態を示す。変形例５では、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２のスリット幅の中央を通り、且つ、複数の吹出スリット２２により構成される送風面２４に垂直な平面（基準面Ｆ）を基準として、流入パイプ及び流出パイプの数が左右で非対称に配置されている。具体的には、冷温水輻射パイプ３２のうち、吹出ノズル１３の吹出方向に対して片側（図面の左側）に配置される８本の冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側に位置する計６本の流入パイプ３２ｘ１と、吹出スリット２２とは反対側に位置する計２本の流出パイプ３２ｙ１と、に区分されて配置される。また、吹出ノズル１３の吹出方向に対してもう一方の片側（図面の右側）に配置される８本の冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側に位置する計５本の流入パイプ３２ｘ２と、吹出スリット２２とは反対側に位置する計３本の流出パイプ３２ｙ２と、に区分されて配置される。つまり、変形例５では、冷温水輻射パイプ３２の流入パイプ及び流出パイプの数は、基準面Ｆを基準として左右で非対称となるように配置される。吹出ノズル１３の吹出方向に対して片側（図面の左側）に配置される流入パイプ３２ｘ１の本数と、吹出ノズル１３の吹出方向に対してもう一方の片側（図面の右側）に配置される流入パイプ３２ｘ２の本数が異なるように配置されるとも言える。

図８（ｆ）は、変形例６の配置状態を示す。変形例６では、冷温水輻射パイプ３２は、図８（ａ）における流入パイプ３２ｘと流出パイプ３２ｙの配置状態（流入パイプ及び流出パイプの上下方向における位置関係が左右で対称）において、吹出ノズル１３の吹出方向に対して片側（図面の左側）に配置される８本の冷温水輻射パイプ３２の全体の位置と、吹出ノズル１３の吹出方向に対してもう一方の片側（図面の右側）に配置される８本の冷温水輻射パイプ３２の全体の位置が左右で非対称に配置されている。具体的には、冷温水輻射パイプ３２のうち、左側に配置される８本の冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側に位置する計５本の流入パイプ３２ｘ１と、吹出スリット２２とは反対側に位置する計３本の流出パイプ３２ｙ１と、に区分されて配置される。また、右側に配置される８本の冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側に位置する計５本の流入パイプ３２ｘ２と、吹出スリット２２とは反対側に位置する計３本の流出パイプ３２ｙ２と、に区分されて配置される。そして、左側に位置する冷温水輻射パイプ３２のうち、最も吹出スリット２２側に位置する流入パイプ３２ｘ１ａは、右側に位置する冷温水輻射パイプ３２のうち、最も吹出スリット２２側に位置する流入パイプ３２ｘ２ａよりも、吹出スリット２２から遠くなるように配置される。つまり、変形例６では、冷温水輻射パイプ３２は、基準面Ｆを基準として、流入パイプ及び流出パイプの上下方向における位置関係が左右で対
称に配置されるとともに、左側に位置する冷温水輻射パイプ３２の全体と右側に位置する冷温水輻射パイプ３２の全体とが左右で非対称に配置される。

図８（ｇ）は、変形例７の配置状態を示す。変形例７では、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２のスリット幅の中央を通り、且つ、複数の吹出スリット２２により構成される送風面２４に垂直な平面（基準面Ｆ）を基準として、左右で対称となるように配置されている。具体的には、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側に位置する計６本の流入パイプ３２ｘ１と、吹出スリット２２とは反対側に位置する計２本の流出パイプ３２ｙ２と、流入パイプ３２ｘ１と流出パイプ３２ｙ２との間に位置する計６本の流入パイプ３２ｘ２と、流入パイプ３２ｘ１と流入パイプ３２ｘ２との間に位置する計２本の流出パイプ３２ｙ１と、に区分されて配置される。つまり、冷温水輻射パイプ３２は、吹出スリット２２側から流入パイプ３２ｘ１、流出パイプ３２ｙ１、流入パイプ３２ｘ２、流出パイプ３２ｙ２の順に配置される。つまり、変形例７では、冷温水輻射パイプ３２は、流入パイプ３２ｘ１と流入パイプ３２ｘ２、および、流出パイプ３２ｙ１と流出パイプ３２ｙ２は、それぞれ送風面に垂直な方向に隣接しないように配置される。

以上のような変形例１～７の配置状態としても、少なくとも効果（１）と同様の効果を享受することができる。

以上、本開示を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施の形態１に係る輻射空調システム１００では、送風装置１１を、被空調空間１を構成する天井面に対してオフセットして設け、吹出ノズル１３からの吹出空気Ｑ０が、天井面から床面の方向に向かって送風されるようにしたが、これに限られない。例えば、送風装置１１を、被空調空間１の側壁面に対してオフセットして設け、吹出ノズル１３からの吹出空気Ｑ０が反対側の側壁面に向かって送風するようにしてもよい。このようにしても、側壁面と吹出ノズル１３との間の誘引空間２から広範囲に誘引空気Ｑ１を取り込み、反対側の側壁面に向かって安定した送風を実現することができる。

また、本実施の形態１に係る輻射空調システム１００では、吹出ノズル１３内部に配置されるパイプ群を８本のパイプで構成したが、これに限られない。少なくとも１本のパイプが給水管３３及び排水管３４に接続され、且つ、ルーバ内部で分岐したパイプ本数が６本以上であればよいため、例えば、パイプ群を構成するパイプは、６本、１２本などの本数であってもよいし、変形例１～７のように１６本であってもよい。

本発明に係る輻射空調システムは、被空調空間内の温熱快適性を高めることができるものとして有用である。

１００ 輻射空調システム
１ 被空調空間
２ 誘引空間
１１ 送風装置
１２、１２ａ、１２ｂ 送風ユニット
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 吹出ノズル
１４、１４ａ、１４ｂ 送風機ボックス
１５、１５ａ、１５ｂ 送風機
１６ａ、１６ｂ 羽根車
１７ａ、１７ｂ モータ
１８、１８ａ、１８ｂ 送風用チャンバ
１９、１９ａ、１９ｂ 分割壁
２１、２１ａ、２１ｂ 吸込口
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 吹出スリット
２３、２３ａ、２３ｂ 送風機吹出口
２４ 送風面
３１ 輻射熱発生装置
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 冷温水輻射パイプ
３２ａ１、３２ａ２、３２ａ３、３２ａ４、３２ａ５、３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８ パイプ
３３ 給水管
３４ 排水管
３５ 冷温水生成チラー
３５ａ 冷媒コイル
３６ 送水ポンプ
４２ 室外機
４２ａ 圧縮機
４２ｂ 膨張器
４２ｃ 屋外熱交換器
４２ｄ 送風ファン
４２ｅ 四方弁
４３ 冷媒回路
４４ ヒートポンプ
Ａ０、Ａ０ａ、Ａ０ｂ 吸込空気
Ａ１ａ、Ａ１ｂ 空気
Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｃ、Ａ２ｄ 空気
Ｑ０ 吹出空気
Ｑ１ 誘引空気
Ｑ２ 誘引空気
Ｆ 基準面

Claims (4)

1. スリット状の吹出口を有する複数の吹出ノズルと、
   前記吹出ノズルの内部に空気を送風する送風機と、
   内部に冷媒を通すことにより被空調空間に熱輻射を発生させる複数のパイプを有する輻射熱発生部と、
   を備え、
   前記複数の吹出ノズルは、それぞれの前記吹出口が同一面上に位置するように間隙を有して並設されて送風面を構成し、
   前記間隙には、前記吹出ノズルから送風される吹出空気によって誘引される誘引空気が通過し、
   前記輻射熱発生部は、前記吹出ノズルの吹出方向に対して両側の側面となる位置にそれぞれ設けられ、
   前記複数のパイプは、前記吹出ノズルの前記側面において前記送風面に垂直な方向に並設され、前記吹出ノズルの両端部のうちの片側から内部に冷媒が流入して、前記吹出ノズルの反対側の端部で折り返して前記吹出ノズルの前記片側から流出するように構成されており、前記吹出ノズルの前記片側において前記冷媒が流入する流入パイプの数が、前記吹出ノズルの前記片側において前記冷媒が流出する流出パイプの数よりも多くなっている、輻射空調システム。
2. 前記送風機は、前記吹出ノズルの両端部のうちの前記片側から、前記吹出ノズルの内部に空気を送風する、請求項１に記載の輻射空調システム。
3. 前記流入パイプは、前記送風面に垂直な方向において、前記流出パイプの位置よりも前記吹出口側に配置されている、請求項１または２に記載の輻射空調システム。
4. 前記複数のパイプは、前記送風面に垂直な平面であって、前記吹出口の中心を通る前記平面を基準として、対称となるように配置されている、請求項３に記載の輻射空調システム。