JP6481809B2 - 空調システム - Google Patents

Description

本発明は、空調システムに関するものである。

一般に、冷房方式として、セントラル空調方式やパッケージ型空調方式等が知られている。
セントラル空調方式による冷房では、機械室等に設置された空気調和装置が空気を適切な温度に冷却し、この冷却された空気が搬送され、居室に設けられた吹出口から吹き出される。しかしながら、このセントラル空調方式では、吹出口の近傍では室内温度が低く吹出口から離れるにしたがって室内温度が高くなるという、吹出口からの距離に応じて温度差が生じてしまう。また、吹出口の近傍にいる執務者は、冷却された空気を直接体に受けるため、不快に感じることがある。このように、セントラル空調方式では、室内を均一な温熱環境とすることが難しい。

また、パッケージ型空調方式による冷房は、加熱冷却装置とファンとを一体化した空気調和装置を天井面に設置するものである。このパッケージ型空調方式でも、同様に、室内の温度は吹出口の位置に影響され、室内を均一な温熱環境とすることが難しいという問題点がある。

そこで、天井に設けられた輻射パネルと、輻射パネルの上面に設けられた複数の冷水配管と、輻射パネルの上方をインテリア側とペリメータ側とに仕切る仕切り部と、インテリア側の空気をペリメータ側に送風可能な送風機と、を備えた天井輻射式空調システムが提案されている（下記特許文献１参照）。このような天井輻射式空調システムでは、冷水配管を流通する冷水により輻射パネルが冷却され、冷却された輻射パネルの輻射効果により室内が冷房される構成である。

また、天井に設けられた天井放射パネルと、天井放射パネルの上方に設けられた屋内空調機と、を備えた室内空調システムも提案されている（下記特許文献２参照）。このような室内空調システムでは、天井放射パネルの上方の空気が屋内空調機で冷却され、この冷却された空気が天井放射パネルを冷却する。そして、冷却され天井放射パネルの冷放射により室内が冷房される構成である。

特開２０１１−２１０５号公報 特許第４６０５７５９号公報

上記の特許文献１に記載の天井輻射式空調システムにおいて、執務者は、自身や機器類から生じる熱量が高い場合には、輻射パネルの輻射効果では十分に冷やされず、さらなる快適な熱環境が望まれている。
また、上記の特許文献２に記載の室内空調システムでは、天井放射パネルの上方の冷却された空気は天井放射パネルの上方から室内側へ移動する構成ではないため、室内が十分に冷房されないという問題点がある。さらに、天井放射パネル上方の空間を冷却するために、ファン等により空気を流動させると、エネルギー負荷が高くなるという問題点もある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エネルギー負荷を抑えつつ、均一な温熱環境を形成することができる空調システムを提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る空調システムは、冷水の流通する冷水配管を有する冷却装置を備え、前記冷却装置は、部屋の天井に設けられたパネル状の天井パネルと該天井パネルの上方に設けられた上階の床スラブとの間の天井内空間に設けられ、前記天井パネルには、前記天井内空間から前記部屋へと貫通する貫通部が形成されており、前記天井パネルは、金属からなり、前記貫通部は、円形の貫通孔で構成されており、前記天井パネルの開口率は、６〜３０％で設定されており、前記冷却装置は、前記冷水配管の延在方向に離間して配置され、前記延在方向に貫通する貫通孔が形成された複数のプレートフィンを有し、前記プレートフィンの前記貫通孔には、前記冷水配管が挿通され、前記プレートフィンは、四方枠状の筐体内に配置されており、前記天井内空間において、前記冷水と、前記冷水配管の周りの空気との間で熱交換が行われ、冷却された空気は前記天井パネル側へ移動し、前記天井パネルを冷却することで、冷輻射により前記部屋を冷却可能に構成されていることを特徴とする。

このように構成された空調システムは、天井パネルと上階の床スラブとの間に設けられた冷却装置の冷水配管内には、冷水が流通する。冷水配管内を冷水が流通することにより、天井内空間の空気が冷却され、密度が高くなる。この冷却され、密度が高くなった空気は、下方へと移動して天井パネルに形成された貫通部を通過して部屋へ移動する。一方、部屋の執務者の発熱や機器類の発熱等の部屋の熱負荷によって温められた空気は、上方へと移動して天井パネルの貫通部を通過して天井内空間に到達する。この温められた空気は、上記のように冷水配管内を流通する冷水により、冷却される。冷却装置により冷却された空気は、室内へと移動する際に、天井パネルにおける貫通部の周囲の部分に衝突するため、下方への移動が幾分抑制される。これにより、冷却された空気は、適切な下降速度で部屋へ移動する。よって、均一な温熱環境を形成することができる。
また、搬送動力を伴わずに自然対流により、部屋内の空気を冷却することができるため、エネルギー負荷を抑えることができる。
さらに、プレートフィンの表裏面でも熱交換されるため、冷水配管だけを有する構成よりも伝熱面積が大きくなる。よって、冷却装置の周辺の空気を効果的に冷却することができる。
そして、冷却装置の周辺の冷却された空気は、熱伝導率の高い金属からなる天井パネルを冷却する。よって、冷却された天井パネルからの冷輻射により、部屋内を効率的に冷却することができる。

また、本発明に係る空調システムは、複数の前記冷却装置と、前記部屋の温度を検出する温度検出部と、該温度検出部の検出した前記温度に応じて、複数の前記冷却装置の冷却能力を制御する制御部を備えていてもよい。

このように構成された空調システムは、温度検出部で検出した部屋の温度に応じて、複数の冷却装置の冷却能力を制御する。よって、温度の高い部屋に対しては冷却装置の冷却能力が大きくなるようにし、温度の低い部屋に対しては冷却装置の冷却能力を抑えることにより、部屋内を適切な温度に調整することができる。

また、本発明に係る空調システムは、前記冷却装置は、前記冷水配管を支持する支持プレートを有していてもよい。

このように構成された空調システムは、支持プレートの表裏面でも熱交換されるため、冷水配管だけを有する構成よりも伝熱面積が大きくなる。よって、冷却装置の周辺の空気を効果的に冷却することができる。

また、本発明に係る空調システムは、前記冷水配管は、らせん状に巻回するように形成されていてもよい。

このように構成された空調システムは、直線状に形成された冷水配管よりも伝熱面積が大きくなる。よって、冷却装置の周辺の空気を効果的に冷却することができる。

また、本発明に係る空調システムは、前記冷水配管は、管状に形成され、前記冷水の流通する配管本体と、該配管本体の外周から径方向外側に向かって延びる放熱フィンと、を有していてもよい。

このように構成された空調システムは、放熱フィンでも熱交換されるため、配管本体だけを有する構成よりも伝熱面積が大きくなる。よって、冷却装置の周辺の空気を効果的に冷却することができる。

本発明に係る空調システムによれば、エネルギー負荷を抑えつつ、均一な温熱環境を形成することができる。

本発明の第一実施形態に係る（ａ）空調システムの構成を示す模式的な図であり、（ｂ）空調システムを構成する冷却装置の設けられる部屋の天井パネルの上面図であり、（ｃ）空調システムの要部の構成を示す模式的な図であり、（ｄ）空調システムを構成する冷却装置の設けられる部屋の天井パネルの拡大図である。 本発明の第一実施形態に係る空調システムの構成を冷却装置の斜視図である。 本発明の第一実施形態の変形例１に係る空調システムの構成する冷却装置の設けられる部屋の天井パネルの上面図である。 本発明の第二実施形態に係る空調システムの構成を示す模式的な図である。 本発明の第二実施形態の変形例１に係る空調システムを構成する冷却装置の設けられる部屋の天井パネルの上面図である。 本発明の第三実施形態に係る空調システムを構成する冷水配管の斜視図である。 本発明の第四実施形態に係る空調システムを構成する冷水配管の斜視図である。 本発明の第五実施形態に係る空調システムを構成する冷水配管の斜視図である。 本発明の第六実施形態に係る空調システムを構成する（ａ）複数の冷却装置の冷水配管が直列に配置された状態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）複数の冷却装置の冷水配管が並列に配置され、熱負荷が大きい場合の動作を示す図であり、（ｃ）複数の冷却装置が並列に配置され、熱負荷が（ｂ）よりも小さい場合の動作を示す図であり、（ｄ）複数の冷却装置が並列に配置され、熱負荷が（ｃ）よりも小さい場合の動作を示す図である。 本発明の第六実施形態の変形例１に係る空調システムを構成する（ａ）複数の冷却装置の冷水配管が直列に配置された状態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）複数の冷却装置の冷水配管が並列に配置され、熱負荷が大きい場合の動作を示す図であり、（ｃ）複数の冷却装置が並列に配置され、熱負荷が（ｂ）の場合よりも小さい場合の動作を示す図である。 本発明の第六実施形態の変形例２に係る空調システムの構成を示す模式的な図である。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係る空調システムについて、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る（ａ）空調システムの構成を示す模式的な図であり、（ｂ）空調システムを構成する冷却装置の設けられる部屋の天井パネルの上面図であり、（ｃ）空調システムの要部の構成を示す模式的な図であり、（ｄ）空調システムを構成する冷却装置の設けられる部屋の天井パネルの拡大図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る空調システムの構成を冷却装置の斜視図である。
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る空調システム１は、建築物の天井Ｃ内に配置され、居室２（部屋）内の空気を冷却するものである。

まず、対象となる居室２について説明する。
居室２は、床スラブＳと、床スラブＳから上方に延び隣接する部屋（不図示）との空間を仕切る複数の壁Ｗと、床スラブＳと対向する天井Ｃとを有している。建築物において、このような居室２が水平方向及び鉛直方向に複数設けられている。

天井Ｃには、水平面をなす天井パネル１０が設けられている。図１（ｂ）に示すように、天井パネル１０は、パネル状に形成された天井パネル本体１１が複数枚配置されて構成されている。本実施形態では、天井パネル本体１１は、アルミニウム等の金属からなり、平面視矩形に形成されている。なお、天井パネル本体は、石綿吸音板等から構成されていてもよい。

この天井パネル１０と、居室２の上階の居室２Ｊの床スラブＳＪとの間には、天井内空間Ｋが形成されている。

図１（ｃ），（ｄ）に示すように、天井パネル本体１１には、天井内空間Ｋから居室２へと貫通する天井貫通孔１１Ａ（貫通部）が複数形成されている。本実施形態では、天井貫通孔１１Ａは、円形に形成されている。なお、天井パネル本体１１の開口率（天井パネル本体の面積に対する複数の天井貫通孔１１Ａの面積の総和）は、６〜３０％とすることが好ましい。

次に、空調システム１について説明する。
図１（ａ）に示すように、空調システム１は、居室２に設けられ居室２内の温度を検出する温度検出部２１と、複数の冷却装置３０と、冷却装置３０を制御する制御部３９とを有している。

冷却装置３０は、天井内空間Ｋに複数設けられている。例えば、冷却装置３０は、床スラブＳＪに設けられた支持部３０Ｓにより吊り下げるようにして、床スラブＳＪに支持されている。

この冷却装置３０は、天井パネル１０の上面１０Ｐと床スラブＳＪの下面１ＳＪとの鉛直方向中間の高さに設けられていることが好ましい。つまり、冷却装置３０の下面３０Ｐと天井パネル１０の上面１０Ｐとの間の空間部の高さＨ１と、冷却装置３０の上面３０Ｑと床スラブＳＪとの下面１ＳＪとの間の空間部の高さＨ２とは、同じになっていることが好ましい。
また、天井内空間Ｋの高さを高さＨ０とすると、冷却装置３０は、天井パネル１０の上面１０Ｐから０．１Ｈ０以上且つ０．８Ｈ０以下の空間内に配置することが好ましい。

図２に示すように、冷却装置３０は、筐体３１と、筐体３１内に配置された複数のプレートフィン３２と、冷水の流通する冷水配管３３と、を有している。

筐体３１は、板状に形成され対向配置された２枚の側壁部３１Ｓ，３１Ｔと、これら側壁部３１Ｓ，３１Ｔの端部同士を連結し、板状に形成された挿通壁部３１Ｕ，３１Ｖと、を有している。側壁部３１Ｓ，３１Ｔ、挿通壁部３１Ｕ，３１Ｖが、鉛直面に沿うように配置されている。これにより、筐体３１には、鉛直方向に貫通する開口部３１Ｗ，３１Ｘが、鉛直方向上側及び下側にそれぞれ形成されている。
ここで、挿通壁部３１Ｕから挿通壁部３１Ｖに向かう方向をＸ１方向とし、側壁部３１Ｓから側壁部３１Ｔに向かう方向をＹ１方向とし、開口部３１Ｗから開口部３１Ｘに向かう方向（鉛直方向）をＺ１方向とする。

また、挿通壁部３１Ｕ，３１Ｖには、Ｘ１方向の貫通孔である配管貫通孔３１Ａが、Ｙ１方向に離間して複数形成されている。

プレートフィン３２は、挿通壁部３１Ｕ，３１Ｖに平行となるように、側壁部３１Ｓ，３１Ｔ間に配置されている。このプレートフィン３２は、Ｘ１方向に離間して複数配置されている。また、プレートフィン３２には、Ｘ１方向に貫通する貫通孔であるフィン貫通孔３２Ｓ（貫通孔）が、Ｙ１方向に離間して複数形成されている。

冷水配管３３は、冷凍機又はヒートポンプ等（不図示）に接続されている。これにより、冷凍機又はヒートポンプで製造された冷水が流通する構成とされている。

冷水配管３３は、直線状に形成された直管部３３Ｄと、曲線状に形成された曲管部３３Ｅとが連続するように形成されている。
冷水配管３３において、直管部３３Ｄは、挿通壁部３１Ｕにおける側壁部３１Ｓ側の配管貫通孔３１Ａから挿通され、Ｘ１方向に延び、複数のプレートフィン３２，３２…のフィン貫通孔３２Ｓ，３２Ｓ…に順次挿通されている。そして、直管部３３Ｄは、挿通壁部３１Ｖの配管貫通孔３１Ａに挿通され、直管部３３Ｄに連続する曲管部３３Ｅが側壁部３１Ｓの外側に配置されている。この曲管部３３Ｅに連続するもう一方の直管部３３Ｄは、挿通壁部３１Ｖにおける側壁部３１Ｔ側の配管貫通孔３１Ａに挿通され、Ｘ１方向に延びている。このようにして、蛇行状に形成された冷水配管３３が、複数のプレートフィン３２に挿通されている。
また、プレートフィン３２の高さ（Ｚ１方向の長さ）寸法及びプレートフィン３２同士の離間距離（Ｘ１方向の離間距離）寸法は、大きい方が好ましい。これにより、筐体３１内部において、詳細は後述する自然対流が促進される。

制御部３９は、温度検出部２１の検出した居室２の温度（以下、「検出温度」とする。）に応じて、冷却装置３０の冷却能力を制御する。例えば、制御部３９は、検出温度と、予め定められた所定の温度（以下、「初期設定温度」とする。）とを比較する。この結果、検出温度が初期設定温度よりも高い場合には、冷却装置３０を作動させる。

また、検出温度と初期設定温度との差に応じて、冷却装置３０を流通する冷水の温度（以下、「冷水温度」とする。）及び冷水の量（以下、「冷水量」とする。）を調整する。具体的には、検出温度と初期設定温度との差が大きくなるにしたがって、冷水温度を低くし、冷水量を多くする。
また、検出温度が初期設定温度以下の場合には、冷却装置３０を停止させる。

次に、上記のように構成された空調システム１における、空気の流れについ説明する。
空調システム１では、天井パネル１０と上階の床スラブＳＪとの間に設けられた冷却装置３０の冷水配管３３内には、冷水が流通する。冷水配管３３内を流通する冷水と、冷水配管３３周りの空気との間で熱交換が行われる。冷却され、密度が高くなった空気は、冷却装置３０の開口部３１Ｘから下方へと移動して、天井パネル１０に形成された天井貫通孔１１Ａを通過して居室２へ移動する。一方、居室２の執務者の発熱や機器類の発熱等の居室２の熱負荷によって温められた空気は、上方へと移動して天井パネル１０の天井貫通孔１１Ａを通過して、天井パネル１０と上階の床スラブＳＪとの間に設けられた冷却装置３０の開口部３１Ｗから筐体３１内に到達する。そして、この空気は、上記のように冷水配管３３内を流通する冷水との熱交換により、冷却される。このように冷水配管３３により冷却され密度の高くなった空気が下方へ移動し、居室２の温かい空気が上方に移動する自然対流が生じる。

このように構成された空調システム１では、冷却された空気は、居室２へと移動する際に、天井パネル１０における天井貫通孔１１Ａの周囲の部分に衝突するため、下方への移動が幾分抑制される。これにより、冷却された空気は、適切な下降速度で居室２へ移動する。よって、均一な温熱環境を形成することができる。
また、搬送動力を伴わずに自然対流により、居室２内の空気を冷却することができるため、エネルギー負荷を抑えることができる。

また、温度検出部２１の検出した居室２の温度に応じて、冷水温度及び冷水量を調整するため、居室２内を適切な温度に調整することができる。よって、快適な温熱環境を形成することができるとともに、省エネルギーとなる。

また、冷却装置３０の周辺の冷却された空気は、熱伝導率の高い金属からなる天井パネル１０を冷却する。よって、冷却された天井パネル１０からの冷輻射により、居室２内を効率的に冷却することができる。

また、冷却装置３０は、プレートフィン３２の表裏面でも熱交換されるため、冷水配管３３だけを有する構成よりも伝熱面積が大きくなる。よって、冷却装置３０の周辺の空気を効果的に冷却することができる。

また、冷却装置３０は、天井パネル１０と床スラブＳＪの下面１ＳＪとの鉛直方向中間の高さに設けられているため、天井パネル１０の上面１０Ｐと冷却装置３０の下面３０Ｐとの間及び冷却装置３０の上面３０Ｑと床スラブＳＪの下面１ＳＪとの間で、空気が円滑に流通するため、効率的に自然対流を行うことができる。

（第一実施形態の変形例１）
上記に示す第一実施形態の変形例１について、主に図３を用いて説明する。
図３は、本発明の第一実施形態の変形例１に係る空調システムの構成する冷却装置の設けられる部屋の天井パネルの上面図である。
以下の変形例、他の実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図３に示すように、天井パネル１１０は、パネル状に形成された天井パネル本体１１１が複数枚配置されて構成されている。この天井パネル本体１１１は、水平方向の一方向であるＸ２方向に複数列配置されている。さらに、天井パネル本体１１１は、水平方向の一方向と直交する方向であるＹ２方向に複数段配置されている。

天井パネル本体１１１のうち所定の段の天井パネル本体１１１には、鉛直方向に貫通し、Ｘ２方向に延びるスリット（貫通部）１１１Ａが形成されている。本実施形態では、スリット１１１Ａの形成された天井パネル１１１Ｐと、スリット１１１Ａの形成されていない天井パネル１１１Ｑとが、Ｙ２方向に交互に配置されている。

また、Ｘ２方向に隣接する天井パネル本体１１１Ｐ，１１１Ｐ…において、各スリット１１１Ａ，１１１Ａ…が連続するように配置されている。

このように構成された空調システムにおいても、冷却装置３０（図１参照）で冷却された空気及び居室２（図１参照）の熱負荷により温められた空気は、それぞれスリット１１１Ａを通過する。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係る空調システムについて、主に図４を用いて説明する。
図４は、本発明の第二実施形態に係る空調システムの構成を示す模式的な図である。

図４に示すように、居室２には発熱量（熱負荷）の大きいコピー機Ｅが設置されている。

コピー機Ｅの直上及びコピー機Ｅの周辺上方等（以下、「コピー機Ｅの上方」とする）に配置された第一天井パネル本体（第一天井パネル）２１１Ｐには、天井貫通孔２１１Ａが形成されている。第二天井パネル本体（第二天井パネル）２１１Ｑには、天井貫通孔２１１Ｂが形成されている。

コピー機Ｅの上方に配置された第一天井パネル本体２１１Ｐの天井貫通孔２１１Ａの面積は、第二天井パネル本体２１１Ｑの天井貫通孔２１１Ｂの面積よりも大きい。

また、コピー機Ｅの上方に配置された第一天井パネル本体２１１Ｐの開口率（第一天井パネル本体２１１Ｐの面積に対する天井貫通孔２１１Ａの面積の総和）は、第二天井パネル本体２１１Ｑの開口率（第二天井パネル本体２１１Ｑの面積に対する天井貫通孔２１１Ｂの面積の総和）よりも大きい。

このように構成された空調システム１では、居室２内の熱負荷の大きい場所には開口率の大きい第一天井パネル本体２１１Ｐが設けられ、居室２内の熱負荷の小さい場所には開口率の小さい第二天井パネル本体２１１Ｑが設けられている。よって、居室２の熱負荷の大きい場所では第一天井パネル本体２１１Ｐの開口率が大きいため、冷却された空気の下方への移動及び温められて空気の上方への移動が大きく、自然対流が円滑に生じる。よって、居室２内の空気を熱負荷に応じて適切に冷却することができるため、均一な温熱環境を形成することができる。

（第二実施形態の変形例１）
上記に示す第二実施形態の変形例１について、主に図５を用いて説明する。
図５は、本発明の第二実施形態の変形例１に係る空調システムを構成する冷却装置の設けられる部屋の天井パネルの上面図である。

図５に示すように、天井パネル３１０は、開口率の異なる三種類の天井パネル本体３１１Ｐ，３１１Ｑ，３１１Ｒにより構成されている。
天井パネル本体３１１Ｐの開口率は、天井パネル本体３１１Ｑの開口率よりも大きい。天井パネル本体３１１Ｑの開口率は、天井パネル本体３１１Ｒの開口率よりも大きい。
なお、開口率の異なる天井パネル本体３１１Ｐ，３１１Ｑ，３１１Ｒの種類は三種類に限られず、適宜設定可能である。
ここで、Ｘ３方向一方側（図５に示す紙面左側）からそれぞれ第１列、第２列…とする。また、Ｙ３方向一方側（図５に示す紙面上側）からそれぞれ第１段、第２段…とする。本実施形態では、天井パネル３１０は、６列４段で構成されている。

天井パネル本体３１１Ｐは、第１列の第２，３段に配置されている。また、天井パネル本体３１１Ｑは、第４，５列の第２，３段に配置されている。天井パネル本体３１１Ｒは、その他の位置に配置されている。

居室２において、発熱量の大きい電気設備等が配置される場所、つまり熱負荷の大きい場所の上方には、天井パネル本体３１１Ｐが配置されている。また、冷却装置３０からのコールドドラフトを抑えたい場所の上方には、天井パネル本体３１１Ｒが配置されている。

このように構成された空調システム１では、複数種類の開口率の異なる天井パネル本体３１１Ｐ，３１１Ｑ，３１１Ｒを熱負荷の大きさに応じてそれぞれ配置することにより、均一な温熱環境を形成することができる。また、居室２内において、発熱量の大きい電気機器の配置場所を変更する際には、天井パネル本体３１１Ｐ，３１１Ｑ，３１１Ｒの配置位置を変更するだけで、配置替え後も均一な温熱環境を形成することができる。

（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係る空調システムについて、主に図６を用いて説明する。
図６は、本発明の第三実施形態に係る空調システムを構成する冷水配管の斜視図である。

図６に示すように、冷水配管４３３Ａは、軸線Ｏに沿って、らせん状に巻回するように形成されている。

このように構成された空調システムでは、例えば軸線Ｏに沿って直線状に形成された冷水配管よりも、伝熱面積が大きくなる。よって、冷却装置３０（図１参照）の周辺の空気を効果的に冷却することができる。

（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態に係る空調システムについて、主に図７を用いて説明する。
図７は、本発明の第四実施形態に係る空調システムを構成する冷水配管の斜視図である。

図７に示すように、冷水配管４３３Ｂは、管状に形成され、冷水の流通する配管本体４３３Ｃと、配管本体４３３Ｃの外周から径方向外側に向かって延びる複数の放熱フィン４３３Ｄ，４３３Ｄ…と、を有している。

放熱フィン４３３Ｄは、配管本体４３３Ｃの周方向に設けられている。放熱フィン４３３Ｄは、径方向内側から外側（基端側から先端側）に向かうにしたがって細くなるように、先細りに形成されている。

このように構成された空調システムでは、放熱フィン４３３Ｄを設けることにより、冷水配管３３だけを有する構成よりも伝熱面積が大きくな。よって、冷却装置３０（図１参照）の周辺の空気を効果的に冷却することができる。

（第五実施形態）
次に、本発明の第五実施形態に係る空調システムについて、主に図８を用いて説明する。
図８は、本発明の第五実施形態に係る空調システムを構成する冷水配管の斜視図である。

図８に示すように、冷却装置４３０は、冷水配管４３３Ｆを支持する複数の支持プレート４３３Ｇ，４３３Ｇ…を有している。支持プレート４３３Ｇは、冷却装置３０（図１参照）の底部３０Ｔに設けられている。この支持プレート４３３Ｇは、プレート状に形成され、冷水配管４３３Ｆの延在方向に離間して複数配置されている。

支持プレート４３３Ｇの上部には、半円状に凹む凹部４３３Ｈが形成されている。冷水配管４３３Ｆは、支持プレート４３３Ｇの凹部４３３Ｈに沿って配置されている。また、凹部４３３Ｈ、冷水配管４３３Ｆの下半分の形状に対応しているため、冷水配管４３３Ｆは支持プレート４３３Ｇに安定的に支持されている。

このように構成された空調システムでは、支持プレート４３３Ｇの表裏面（冷水配管４３３Ｆの延在方向両側の面）４３３Ｘ，４３３Ｙでも熱交換されるため、冷水配管４３３Ｆだけを有する構成よりも伝熱面積が大きくなる。また支持プレート４３３Ｇにより、冷却装置３０の底部３０Ｔと冷水配管４３３Ｆとの間には、支持プレート４３３Ｇの下面４３３Ｚと凹部４３３Ｈの下端４３３Ｉまでの高さ分の空間が生じるため、冷水配管４３３の周辺の空気が円滑に流通する。よって、冷却装置４３０の周辺の空気を効果的に冷却することができる。

（第六実施形態）
次に、本発明の第六実施形態に係る空調システムについて、主に図９を用いて説明する。
図９は、本発明の第六実施形態に係る空調システムを構成する（ａ）複数の冷却装置の冷水配管が直列に配置された状態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）複数の冷却装置の冷水配管が並列に配置され、熱負荷が大きい場合の動作を示す図であり、（ｃ）複数の冷却装置が並列に配置され、熱負荷が（ｂ）よりも小さい場合の動作を示す図であり、（ｄ）複数の冷却装置が並列に配置され、熱負荷が（ｃ）よりも小さい場合の動作を示す図である。

図９（ａ）に示すように、空調システム５０１は、８台の冷却装置５３０Ａ〜５３０Ｈを有している。８台の冷却装置５３０Ａ〜５３０Ｈは、居室２（図１参照、以下同じ）の平面視中心に集中的に配置されている。
ここで、水平方向の一方向をＸ４方向とし、水平方向の一方向と直交する方向をＹ４方とする。また、Ｘ４方向一方側（図９に示す紙面左側）からそれぞれ第１列、第２列…とする。また、Ｙ４方向一方側（図９に示す紙面上側）からそれぞれ第１段、第２段…とする。本実施形態では、冷却装置５３０Ａ〜５３０Ｈは、４列２段で構成されている。

冷凍機等（不図示、以下同じ）に接続され第１列第２段の冷却装置５３０Ａを流通する冷水配管５３３は、第１列第１段の冷却装置５３０Ｂ、第２列第１段の冷却装置５３０Ｃ、第２列第２段の冷却装置５３０Ｄ、第３列第２段の冷却装置５３０Ｅ、第３列第１段の冷却装置５３０Ｆ、第４列第１段の冷却装置５３０Ｇ、第４列第２段の冷却装置５３０Ｈの順に接続し、第４列第２段の冷却装置５３０Ｈから外部に向かって延びている。

このように構成された空調システム５０１では、８台の冷却装置５３０Ａ〜５３０Ｈが居室２の中心に集中的に配置されているため、居室２の中心の空気を集中的に冷却することができる。

また、図９（ｂ）に示すように、８台の冷却装置５３０Ａ〜５３０Ｈの冷水配管５４０が並列に配置されていてもよい。

詳細には、冷水配管５４０は、冷凍機等に接続された主配管部５４１と、主配管部５３４Ａから分岐する分岐配管部５４２Ａ，５４２Ｂ，５４２Ｃ，５４２Ｄと、分岐配管部５４２Ａ，５４２Ｂ，５４２Ｃ，５４２Ｄを合流し外部に接続された主導出管部５４３とを有している。

分岐配管部５４２Ａは、主配管部５４１から冷却装置５３０Ａ、冷却装置５３０Ｂ、再び冷却装置５３０Ａと通過して、主導出管部５４３に接続されている。また、分岐配管部５４２Ｂは、主配管部５４１から冷却装置５３０Ｄ、冷却装置５３０Ｃ、再び冷却装置５３０Ｄと通過して、主導出管部５４３に接続されている。また、分岐配管部５４２Ｃは、主配管部５４１から冷却装置５３０Ｅ、冷却装置５３０Ｆ、再び冷却装置５３０Ｅと通過して、主導出管部５４３に接続されている。また、分岐配管部５４２Ｄは、主配管部５４１から冷却装置５３０Ｈ、冷却装置５３０Ｇ、再び冷却装置５３０Ｈと通過して、主導出管部５４３に接続されている。

次に、上記のように構成された空調システム５０１Ｘの動作について説明する。
図９（ｂ）に示すように、居室２の熱負荷が大きい場合には、全ての５３０Ａ〜５３０Ｈを作動させる。

図９（ｃ）に示すように、居室２の熱負荷が中程度の場合には、分岐配管部５４２Ｂ，５４２Ｄに設けられた弁５５１Ｂ，５５１Ｄを閉じるとともに、冷却装置５３０Ｃ，５３０Ｄ，５３０Ｇ，５３０Ｈの動作を停止させる。このとき、冷却装置５３０Ａ，５３０Ｂ，５３０Ｅ，５３０Ｆは、作動している。

図９（ｄ）に示すように、さらに、居室２の熱負荷が小さい場合には、分岐配管部５４２Ａ，５４２Ｃ，５４２Ｄに設けられた弁を閉じるとともに、冷却装置５３０Ａ，５３０Ｂ，５３０Ｅ，５３０Ｆ，５３０Ｇ，５３０Ｈの動作を停止させる。このとき、冷却装置５３０Ｃ，５３０Ｄは、作動している。

このように構成された空調システム５０１Ｘでは、居室２の熱負荷が大きければ作動する冷却装置５３０Ａ〜５３０Ｈの数を多くし、居室２の熱負荷が小されば作動する冷却装置５３０Ａ〜５３０Ｈの数を少なくする。つまり、居室２の熱負荷に応じて作動する冷却装置５３０Ａ〜５３０Ｈの数の調整することで、居室２内を適切な温度に調整することができる。

（第六実施形態の変形例１）
上記に示す第六実施形態の変形例１について、主に図１０を用いて説明する。
図１０は、本発明の第六実施形態の変形例１に係る空調システムを構成する（ａ）複数の冷却装置の冷水配管が直列に配置された状態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）複数の冷却装置の冷水配管が並列に配置され、熱負荷が大きい場合の動作を示す図であり、（ｃ）複数の冷却装置が並列に配置され、熱負荷が（ｂ）よりも小さい場合の動作を示す図である。

図１０（ａ）に示すように、空調システム６０１は、４台の冷却装置６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃ，６３０Ｄを有している。４台の冷却装置６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃ，６３０Ｄは、居室２（図１参照、以下同じ）において分散して配置されている。

冷凍機等（不図示、以下同じ）に接続された冷水配管６３３は、冷却装置６３０Ａ、冷却装置６３０Ｂ、冷却装置６３０Ｃ、冷却装置６３０Ｄの順に接続し、冷却装置６３０Ｄから外部に向かって延びている。

このように構成された空調システム６０１では、４台の冷却装置６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃ，６３０Ｄが居室２において分散して配置されているため、居室２内を全体的に冷却することができる。

また、図１０（ｂ）に示すように、４台の冷却装置６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃ，６３０Ｄの冷水配管６４０が並列に配置されていてもよい。

詳細には、冷水配管６４０は、冷凍機等（不図示）に接続された主配管部６４１と、主配管部６４１から分岐する分岐配管部６４２Ａ，６４２Ｂ，６４２Ｃ，６４２Ｄと、分岐配管部６４２Ａ，６４２Ｂ，６４２Ｃ，６４２Ｄを合流し外部に接続された主導出管部６４３とを有している。

分岐配管部６４２Ａは、主配管部６４１、冷却装置６３０Ａ、主導出管部６４３の順に接続されている。また、分岐配管部６４２Ｂは、主配管部６４１から冷却装置６３０Ｂ、主導出管部６４３の順に接続されている。また、分岐配管部６４２Ｃは、主配管部６４１から冷却装置６３０Ｃ、主導出管部６４３の順に接続されている。また、分岐配管部６４２は、主配管部６４１から冷却装置６３０Ｄ、主導出管部６４３の順に接続されている。

次に、上記のように構成された空調システム６０１Ｘの動作について説明する。
図１０（ｂ）に示すように、居室２の熱負荷が大きい場合には、全ての冷却装置６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃ，６３０Ｄを作動させる。

図１０（ｃ）に示すように、居室２の熱負荷が小さい場合には、分岐配管部６４２Ｂ，６４２Ｃに設けられた弁６５１Ｂ，６５１Ｃを閉じるとともに、冷却装置６３０Ｂ，６３０Ｃの動作を停止させる。このとき、冷却装置６３０Ａ，６３０Ｄは、作動している。

このように構成された空調システム６０１Ｘでは、居室２の熱負荷が大きければ作動する冷却装置６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃ，６３０Ｄの数を多くし、居室２の熱負荷が小されば作動する冷却装置６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃ，６３０Ｄの数を少なくする。つまり、居室２の熱負荷に応じて作動する冷却装置６３０Ａ，６３０Ｂ，６３０Ｃ，６３０Ｄの数の調整することで、居室２内を適切な温度に調整することができる。

（第六実施形態の変形例２）
上記に示す第六実施形態の変形例２について、主に図１１を用いて説明する。
図１１は、本発明の第六実施形態の変形例２に係る空調システムの構成を示す模式的な図である。

図１１に示すように、空調システム６０１Ｙは、鉛直方向に配置された複数の冷却装置３０，６３０…を有している。このように構成された空調システム６０１Ｙでは、居室２の冷却能力を大きくすることができる。また、冷却装置６３０の冷水配管（不図示）を、上記の第六実施形態のように直列又は並列に配置することができる。

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

１…空調システム ２…居室（部屋） ＳＪ…上階の床スラブ Ｗ…壁 Ｃ…天井 １０…天井パネル １１…天井パネル本体 １１Ａ…天井貫通孔（貫通部） ２１…温度検出部 ３０…冷却装置 ３１…筐体 ３１Ｓ…側壁部 ３１Ａ…配管貫通孔（貫通孔） ３２…プレートフィン ３２Ｓ…フィン貫通孔 ３３…冷水配管 ３３Ｄ…直管部 ３３Ｅ…曲管部 ３９…制御部 Ｋ…天井内空間

Claims (5)

1. 冷水の流通する冷水配管を有する冷却装置を備え、
   前記冷却装置は、部屋の天井に設けられたパネル状の天井パネルと該天井パネルの上方に設けられた上階の床スラブとの間の天井内空間に設けられ、
   前記天井パネルには、前記天井内空間から前記部屋へと貫通する貫通部が形成されており、
   前記天井パネルは、金属からなり、
   前記貫通部は、円形の貫通孔で構成されており、
   前記天井パネルの開口率は、６〜３０％で設定されており、
   前記冷却装置は、
   前記冷水配管の延在方向に離間して配置され、前記延在方向に貫通する貫通孔が形成された複数のプレートフィンを有し、
   前記プレートフィンの前記貫通孔には、前記冷水配管が挿通され、
   前記プレートフィンは、四方枠状の筐体内に配置されており、
   前記天井内空間において、前記冷水と、前記冷水配管の周りの空気との間で熱交換が行われ、冷却された空気は前記天井パネル側へ移動し、前記天井パネルを冷却することで、冷輻射により前記部屋を冷却可能に構成されていることを特徴とする空調システム。
2. 複数の前記冷却装置と、
   前記部屋の温度を検出する温度検出部と、
   該温度検出部の検出した前記温度に応じて、複数の前記冷却装置の冷却能力を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の空調システム。
3. 前記冷却装置は、
   前記冷水配管を支持する支持プレートを有することを特徴とする請求項１または２に記載の空調システム。
4. 前記冷水配管は、らせん状に巻回するように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空調システム。
5. 前記冷水配管は、
   管状に形成され、前記冷水の流通する配管本体と、
   該配管本体の外周から径方向外側に向かって延びる放熱フィンと、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の空調システム。

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