JP6512658B2 - Radiant air conditioning system - Google Patents

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JP6512658B2 JP2015103489A JP2015103489A JP6512658B2 JP 6512658 B2 JP6512658 B2 JP 6512658B2 JP 2015103489 A JP2015103489 A JP 2015103489A JP 2015103489 A JP2015103489 A JP 2015103489A JP 6512658 B2 JP6512658 B2 JP 6512658B2
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Description

本発明は、熱の放射により室内空間の空調を行う放射空調システムに関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a radiation air conditioning system for air conditioning an indoor space by radiating heat.

室内空間の温湿度環境を快適にするための空調機は、空調空気を室内空間へ噴き出して対流させるものが一般的である。このような空気噴流式の空調機によれば、室内空間に気流が発生し、その気流が人体に直接当たることで不快を感じることがある。また、たとえば冷房においては、風速0.5mで体感温度は3℃低下するといわれている。そこで近年は、不快な気流感や、室内空間の上下温度分布が発生しにくい放射空調システムが注目されている。   Generally, an air conditioner for making the temperature and humidity environment of the indoor space comfortable blows out and convects conditioned air to the indoor space. According to such an air jet type air conditioner, an air flow may be generated in the indoor space, and the air flow may be uncomfortable because the air flow directly hits the human body. Also, for example, in cooling, the sensational temperature is said to decrease 3 ° C. at a wind speed of 0.5 m. Therefore, in recent years, a radiant air conditioning system in which an unpleasant feeling of air flow and a vertical temperature distribution in indoor space are less likely to occur has attracted attention.

図7は、この種の放射空調システムの従来技術を示すものである。すなわち図7に示す放射空調システムは、天井材101の裏側に上部及び側部が断熱材102によって適切に断熱され密閉された天井裏空間104を形成して、この天井裏空間104に空気調和機103からの冷却空気又は加熱空気Aを供給して、天井材101からの熱放射により室内空間105の冷暖房を行うものである(下記の特許文献1参照)。   FIG. 7 shows the prior art of this type of radiation air conditioning system. That is, the radiant air conditioning system shown in FIG. 7 forms an under-the-ceiling space 104 on the back side of the ceiling material 101 whose upper and side portions are appropriately insulated and sealed by the heat insulating material 102. The cooling air or the heating air A from 103 is supplied, and the indoor space 105 is cooled and heated by heat radiation from the ceiling material 101 (see Patent Document 1 below).

ここで、ヒトの体感温度は、おおよそ次式(1)で表すことができる。

Figure 0006512658
そして放射空調システムは、式(1)におけるtを調整することによって適正な体感温度を得ようとするものであり、空調空気を室内空間へ噴き出す一般的な空気噴流式の空調システムと比較して、空気を攪拌する必要がないので、不快な気流感や空調騒音が少なく、室内の空気温度自体は、冬は低めに、夏は高めに抑えられるので、窓を通した熱漏れや換気によるエネルギーロスが少なくなり、さらには空気温度の設定が抑えられるため、冬の相対湿度は高めに、夏の相対湿度は低めにシフトし、快適な湿度環境が形成されるといった利点があり、就寝中の人や低代謝の人に適した空調システムである。 Here, the perceived temperature of a human can be approximately expressed by the following formula (1).
Figure 0006512658
The radiation air conditioning system is intended to obtain an appropriate sensible temperature by adjusting t 2 in the equation (1), and is compared with a general air jet type air conditioning system that blows conditioned air into the indoor space. Because there is no need to agitate the air, there is less unpleasant air flow and air conditioning noise, and the indoor air temperature itself is kept low in winter and high in summer, so heat leakage through the windows and ventilation Since energy loss is reduced and the setting of air temperature is suppressed, there is an advantage that the relative humidity in winter is increased, the relative humidity in summer is shifted to lower, and a comfortable humidity environment is formed. This air conditioning system is suitable for people with low metabolism and people with low metabolism.

特開平5−149586号公報JP-A-5-149586

しかしながら、図7に示す従来の技術による放射空調システムは、空調機103や断熱材102や配管などを天井裏空間104に設置するものであることから、施工やメンテナンスなどが天井裏での作業となり、天井裏空間104の高さがある程度高いものである必要がある。しかも、天井裏空間104がある程度加熱あるいは冷却されないと、天井材101から室内空間105への放射が行われないため冷暖房の立ち上がりが悪く、このため室内空間105が快適な空間となるのに長時間を要する懸念があった。   However, since the radiation air conditioning system according to the prior art shown in FIG. 7 installs the air conditioner 103, the heat insulating material 102, the piping, etc. in the ceiling space 104, the construction and maintenance work is done in the ceiling space. And the height of the space under the ceiling 104 needs to be high to some extent. In addition, if the ceiling space 104 is not heated or cooled to a certain extent, radiation from the ceiling material 101 to the indoor space 105 is not performed, and rising of the air conditioning and heating is bad, which makes the indoor space 105 a comfortable space for a long time There was a concern that

また、冷房運転の場合は天井材101の表面温度が配管の噴き出し口近傍で低温になり、暖房運転の場合は天井材101の表面温度が配管の噴き出し口近傍で高温になるような温度勾配を生じるため、このような温度勾配によって天井材101から室内空間105への熱の放射量の差が大きくなり、温度ムラを生じる懸念がある。   Moreover, in the case of the cooling operation, the surface temperature of the ceiling material 101 becomes low temperature in the vicinity of the outlet of the pipe, and in the case of the heating operation, the temperature gradient is such that the surface temperature of the ceiling material 101 becomes high in the vicinity of the outlet of the pipe. As a result, the difference in the amount of heat radiation from the ceiling material 101 to the indoor space 105 becomes large due to such a temperature gradient, which may cause temperature unevenness.

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、施工が容易であって、冷暖房の立ち上がりに優れ、しかも温度ムラの生じにくい放射空調システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described points, and the technical problem thereof is to provide a radiation air conditioning system which is easy to install, is excellent in rising of heating and cooling, and is less likely to cause temperature unevenness. It is.

求項1の発明に係る放射空調システムは、室内空間の空気を取り込んで空調空気噴出口から空調空気を噴き出す空調機と、前記空調空気噴出口と連通した風路を形成する放射パネルと、前記風路を挟んで前記放射パネルと反対側に配置される断熱パネルと、扁平な箱状に形成されて天井板の下面に設置され、前記室内空間を向いた下側部分が前記放射パネルからなり、その反対側の前記天井板を向いた上側部分が前記断熱パネルからなり、前記風路の上流端を前記空調空気噴出口に連通させて下流端を前記室内空間に開放するケースと、前記放射パネルに設けられ、前記風路の上流側と下流側での前記室内空間への熱の放射量の差を緩和する放射グラデーション手段と、を備える。 Radiation air-conditioning system according to the invention Motomeko 1, a radiation panel that forms the air conditioner blows conditioned air from the air-conditioned air ejection port takes in air in the indoor space, the air passage in communication with the conditioned air spout, The heat insulation panel is disposed on the opposite side to the radiation panel across the air path, and is formed in a flat box shape and installed on the lower surface of the ceiling plate, and the lower portion facing the indoor space is from the radiation panel The upper part facing the ceiling plate on the opposite side is the heat insulation panel, and the case where the upstream end of the air passage is communicated with the conditioned air jet and the downstream end is opened to the indoor space, And a radiation gradation means provided on the radiation panel for reducing the difference in the radiation amount of heat to the indoor space on the upstream side and the downstream side of the air passage .

上記構成を備える放射空調システムは、空調機の運転状態では、空調機の空調空気噴出口から噴き出された空調空気(冷却空気又は加熱空気)が風路を通過する過程で、放射パネルが空調空気との熱交換により冷却又は加熱され、その表面温度に応じた放射強度で室内空間へ熱放射することによる放射冷暖房を行うものである。また、放射パネルと熱交換されることによって適宜昇温した前記冷却空気又は適宜降温した前記加熱空気は、前記風路の下流端から室内空間へ流出し、対流によって室内空間の空気を調温する室内対流冷暖房を行い、放射による冷暖房効果を補うものである。そして冷房運転の場合は風路内の冷却空気は上流側ほど低温に、下流側ほど高温になり、暖房運転の場合は風路内の加熱空気は上流側ほど高温に、下流側ほど低温になるような温度勾配を生じるが、放射パネルに設けた放射グラデーション手段は、このような温度勾配による室内空間への熱の放射量の差を緩和し、放射冷暖房による温度ムラを緩和するものである。放射パネルと断熱パネルはケース状にユニット化されているため、施工の際の取り扱いや取り付け作業を容易にすることができる。しかも断熱パネルによって熱損失が抑えられるため、放射パネルによる放射冷暖房効率を高めることができる。 Radiation air-conditioning system having the above structure, the operating state of the air conditioner, in the process of conditioned air blown from the air-conditioning air jet port of the air conditioner (cooling air or heating air) passes through the air passage, the radiation panel It is cooled or heated by heat exchange with the conditioned air, and radiation cooling is performed by radiating heat to the indoor space with a radiation intensity corresponding to the surface temperature. Further, the cooling air appropriately heated by heat exchange with the radiation panel or the heated air appropriately cooled flows out to the indoor space from the downstream end of the air passage, and the air in the indoor space is temperature-controlled by convection. It performs indoor convection cooling and heating to compensate for the radiation heating and cooling effects. Then, in the case of the cooling operation, the cooling air in the air passage becomes lower temperature toward the upstream side and becomes higher temperature toward the downstream side, and in the heating operation, the heating air in the air passage becomes higher temperature toward the upstream side and lower temperature toward the downstream side Although such a temperature gradient is produced, the radiation gradation means provided on the radiation panel alleviates the difference in the radiation amount of heat to the indoor space due to such a temperature gradient, and mitigates the temperature unevenness due to radiation cooling and heating. Since the radiation panel and the heat insulation panel are unitized in a case-like manner, handling and installation work at the time of construction can be facilitated. Moreover, since the heat insulation can be suppressed by the heat insulation panel, the radiation cooling and heating efficiency by the radiation panel can be enhanced.

請求項2の発明に係る放射空調システムは、請求項1に記載された構成において、放射グラデーション手段が、放射パネルの熱抵抗が風路の上流側で大きく風路の下流側で小さくなるように材質を変化させたものである。   In the radiation air conditioning system according to the second aspect of the present invention, in the configuration described in the first aspect, the radiation gradation means is configured such that the thermal resistance of the radiation panel is large on the upstream side of the air path and small on the downstream side of the air path. The material is changed.

すなわち、風路の上流側では放射パネルの熱抵抗が大きいことによって、室内空間側を向いた面への伝熱が抑制され、風路の下流側では放射パネルの熱抵抗が小さいことによって、室内空間側を向いた面への伝熱が促されるので、風路内の温度勾配による室内空間側の熱の放射量の差が緩和される。   That is, the heat resistance of the radiation panel on the upstream side of the air passage is large, thereby suppressing the heat transfer to the surface facing the indoor space side, and the heat resistance of the radiation panel on the downstream side of the air passage is small. Since heat transfer to the surface facing the space side is promoted, the difference in the radiation amount of heat on the indoor space side due to the temperature gradient in the air passage is alleviated.

請求項3の発明に係る放射空調システムは、請求項1に記載された構成において、放射グラデーション手段が、放射パネルの肉厚を風路の上流側で厚く風路の下流側で薄くなるように変化させたものである。 In the radiation air conditioning system according to the invention of claim 3, in the configuration described in claim 1 , the radiation gradation means may make the thickness of the radiation panel thicker upstream of the air passage and thinner downstream of the air passage. It is a change.

すなわち、風路の上流側では放射パネルの肉厚が厚いことによって、室内空間側を向いた面への伝熱が抑制され、風路の下流側では放射パネルの肉厚が薄いことによって、室内空間側を向いた面への伝熱が促されるので、風路内の温度勾配による室内空間側の熱の放射量の差が緩和される。   That is, due to the thick wall of the radiation panel on the upstream side of the air passage, heat transfer to the surface facing the indoor space side is suppressed, and on the downstream side of the air passage, the wall thickness of the radiation panel is thin Since heat transfer to the surface facing the space side is promoted, the difference in the radiation amount of heat on the indoor space side due to the temperature gradient in the air passage is alleviated.

請求項4の発明に係る放射空調システムは、請求項1に記載された構成において、放射グラデーション手段が、放射パネルにおける風路側の表面に形成した多数の凹凸からなり、この凹凸の密度を風路の上流側で低く風路の下流側で高くなるように変化させたものである。
請求項5の発明に係る放射空調システムは、請求項1に記載された構成において、放射グラデーション手段が、放射パネルにおける室内空間側の表面に形成した多数の凹凸からなり、この凹凸の密度を風路の上流側で低く風路の下流側で高くなるように変化させたものである。
Radiation air-conditioning system according to the invention of claim 4, in the configuration described in claim 1, radial gradation means comprises a number of irregularities formed on the surface of the air passage side of the radiation panel, wind the density of the unevenness It is changed so as to be low on the upstream side of the road and high on the downstream side of the air path.
In the radiation air conditioning system according to the invention of claim 5, in the configuration described in claim 1, the radiation gradation means comprises a large number of irregularities formed on the surface on the indoor space side of the radiation panel, and the density of the irregularities is It is changed so as to be low on the upstream side of the road and high on the downstream side of the air path.

すなわち、風路の上流側では放射パネルに形成された凹凸の密度が低いことによって、放射パネルの単位領域の表面積が小さくなって熱放射が抑制され、風路の下流側では凹凸の密度が高いことによって、放射パネルの単位領域の表面積が大きくなって熱放射が促されるので、風路内の温度勾配による室内空間側の熱の放射量の差が緩和される。   That is, since the surface area of the unit area of the radiation panel is reduced on the upstream side of the air passage due to the low density of the irregularities formed on the radiation panel, heat radiation is suppressed, and the density of the irregularities is high on the downstream side of the air passage As a result, the surface area of the unit area of the radiation panel is increased to promote thermal radiation, thereby reducing the difference in the radiation amount of heat on the indoor space side due to the temperature gradient in the air passage.

請求項6の発明に係る放射空調システムは、請求項1〜5のいずれかに記載された構成において、放射パネルが透湿性を有する多孔質材又は繊維材からなるものである。 In the radiation air conditioning system according to the invention of claim 6, in the configuration described in any one of claims 1 to 5, the radiation panel is made of a porous material or a fiber material having moisture permeability.

すなわち、冷房運転時に空調空気流通空間を通過する空調空気(冷却空気)によって冷却される放射パネルが透湿性を有するため、この放射パネルに結露を生じるのを防止することができる。   That is, since the radiation panel cooled by the conditioned air (cooling air) passing through the conditioned air distribution space during the cooling operation has moisture permeability, it is possible to prevent condensation from being generated in the radiation panel.

請求項7の発明に係る放射空調システムは、請求項1〜5のいずれかに記載された構成において、放射パネルが潜熱蓄熱材からなるものである。 In the radiation air conditioning system according to the invention of claim 7, in the configuration described in any one of claims 1 to 5, the radiation panel is made of a latent heat storage material.

放射パネルが潜熱蓄熱材からなるものとすれば、空調動作のオンオフ時に、放射パネルの表面温度に急激な変化が起こりにくく、室内空間の時間変化による温度のムラを抑えることができる。   If the radiation panel is made of a latent heat storage material, it is difficult for the surface temperature of the radiation panel to change rapidly when the air conditioning operation is turned on and off, and temperature non-uniformity due to time change of the indoor space can be suppressed.

本発明に係る放射空調システムによれば、空調機を天井裏空間に設置する必要がなく、しかも空調機と放射パネルとをユニット化することができるので、容易に施工することができる。また、放射パネルによる放射冷暖房を、風路の下流端部から空調空気が室内空間へ流出することによる対流冷暖房が補完するため、空調効果の立ち上がりが向上し、しかもケースの放射パネルからの放射が均一化されるため、放射冷暖房による温度ムラを緩和して快適性を向上させることができる。   According to the radiation air conditioning system according to the present invention, since it is not necessary to install the air conditioner in the space behind the ceiling, and the air conditioner and the radiation panel can be unitized, installation can be easily performed. In addition, since the convective cooling and heating by air conditioning air flowing out to the indoor space from the downstream end of the air path is complemented by the radiation cooling and heating by the radiation panel, the rising of the air conditioning effect is improved and the radiation from the radiation panel of the case is Since it is equalized, temperature nonuniformity due to radiation cooling and heating can be alleviated and comfort can be improved.

本発明に係る放射空調システムの第一の実施の形態を示す斜視図である。It is a perspective view showing a first embodiment of a radiation air conditioning system concerning the present invention. 本発明に係る放射空調システムの第一の実施の形態を示す断面図である。It is a sectional view showing a first embodiment of a radiation air conditioning system concerning the present invention. 本発明に係る放射空調システムの第二の実施の形態を示す断面図である。It is a sectional view showing a second embodiment of a radiation air conditioning system concerning the present invention. 本発明に係る放射空調システムの第三の実施の形態を示す断面図である。It is a sectional view showing a third embodiment of a radiation air conditioning system concerning the present invention. 本発明に係る放射空調システムの第四の実施の形態を示す断面図である。It is a sectional view showing a 4th embodiment of a radiation air conditioning system concerning the present invention. 放射パネルに潜熱蓄熱材を用いた場合の特性を示す線図である。It is a diagram which shows the characteristic at the time of using a latent heat storage material for a radiation | emission panel. 従来の放射空調システムの一例を概略的に示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing roughly an example of the conventional radiation air conditioning system.

以下、本発明に係る放射空調システムの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図1及び図2は第一の実施の形態を示すもので、参照符号1は室内空間であり、11は室内空間1を画成する天井板、12は壁面、13は床面である。   Hereinafter, a preferred embodiment of a radiation air conditioning system according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 and FIG. 2 show a first embodiment, and reference numeral 1 is an indoor space, 11 is a ceiling plate which defines the indoor space 1, 12 is a wall surface, and 13 is a floor surface.

参照符号2は放射空調システムで、適当な取付具24を介して天井板11の下面に設置され、室内空間1の空気を取り込んで空調空気を噴き出す空調機21と、この空調機21の空調空気噴出口211aに接続されて水平な風路23を形成する中空のケース22を備える。ケース22は、高さ方向の寸法(厚さ)が100mm前後、あるいはそれ以下の薄いものとすることができる。   Reference numeral 2 is a radiation air conditioning system, which is installed on the lower surface of the ceiling plate 11 through an appropriate fixture 24 and takes in the air of the indoor space 1 and blows out the air conditioning air; It has a hollow case 22 connected to the spout 211 a to form a horizontal air passage 23. The case 22 can be thin in the dimension (thickness) in the height direction of around 100 mm or less.

放射空調システム2における空調機21は、天井板11の下面に設置される室内機211と、屋外に設置される室外機212を備え、室内機211と室外機212の間で、熱媒流体を、液相−気相の可逆変化を伴いながら配管213を介して循環させることによって熱を運搬するヒートポンプ機能を奏するものである。そして室内機211は、室内空間1の空気を取り込んで熱媒流体の相変化に伴う吸熱又は放熱作用により冷却又は加熱し、この冷却又は加熱された空気を、空調空気噴出口211aから噴き出すようになっている。   The air conditioner 21 in the radiation air conditioning system 2 includes an indoor unit 211 installed on the lower surface of the ceiling plate 11 and an outdoor unit 212 installed outdoors, and heat medium fluid is provided between the indoor unit 211 and the outdoor unit 212. The heat pump function is to carry heat by circulating through the pipe 213 while causing a reversible change in the liquid phase and the gas phase. Then, the indoor unit 211 takes in the air in the indoor space 1 and cools or heats it by heat absorption or heat radiation accompanying the phase change of the heat transfer fluid, and blows out the cooled or heated air from the conditioned air jet port 211a. It has become.

放射空調システム2におけるケース22は水平方向へ扁平な箱状に形成されていて、天井板11の下面に設置され、室内空間1を向いた下側部分が放射パネル221からなり、その反対側の天井板11を向いた上側部分が断熱パネル222からなる。そしてこの放射パネル221と断熱パネル222の間の風路23は、上下方向に対して狭く水平方向に対して広い扁平な隙間状に形成され、その上流端23aが空調機21の室内機211の空調空気噴出口211aと連通すると共に、下流端23bが室内空間1に開放されている。   The case 22 in the radiation air conditioning system 2 is formed in a horizontally flat box shape and is installed on the lower surface of the ceiling plate 11, and the lower portion facing the indoor space 1 is composed of the radiation panel 221, and the opposite side An upper portion facing the ceiling plate 11 is a heat insulation panel 222. The air passage 23 between the radiation panel 221 and the heat insulating panel 222 is formed in a flat gap shape narrow in the vertical direction and wide in the horizontal direction, and the upstream end 23 a of the air passage 23 is the indoor unit 211 of the air conditioner 21. The downstream end 23 b is open to the indoor space 1 while communicating with the conditioned air jet port 211 a.

放射パネル221には、好ましくは熱抵抗が小さく(熱伝導性が良く)、かつ透湿性を有する薄肉の多孔質材、グラスファイバーの繊維板、あるいは和紙が好適に採用される。なお、和紙などのような膜状のものの場合は、適当な枠体に張設して用いられる。また、断熱パネル222としては、ウレタンなどの発泡樹脂保温材等が好適に採用される。   For the radiation panel 221, a thin-walled porous material having preferably low thermal resistance (high thermal conductivity) and moisture permeability, a fiber board of glass fibers, or Japanese paper is preferably employed. In the case of a film-like product such as Japanese paper, it is stretched around an appropriate frame and used. Further, as the heat insulating panel 222, a foamed resin heat insulating material such as urethane is suitably adopted.

放射パネル221には、風路23の上流端23a側と下流端23b側での室内空間1への熱の放射量の差を緩和する放射グラデーション手段が設定されており、この放射グラデーション手段は、放射パネル221の熱抵抗が風路23の上流側(室内機211側)に位置する部分221aで相対的に大きく(例えば5.0×10−5〜0.15mK/W)、風路23の下流側(室内機211と反対側)に位置する部分221bで相対的に小さく(例えば1.0×10−5〜0.03mK/W)なるように材質を連続的に変化させたものである。 The radiation panel 221 is provided with radiation gradation means for reducing the difference in the radiation amount of heat to the indoor space 1 on the upstream end 23 a side and the downstream end 23 b side of the air passage 23. The thermal resistance of the radiation panel 221 is relatively large (for example, 5.0 × 10 −5 to 0.15 m 2 K / W) in the portion 221 a located on the upstream side (the indoor unit 211 side) of the air passage 23. Change the material continuously so that it becomes relatively small (for example, 1.0 × 10 −5 to 0.03 m 2 K / W) in the portion 221 b located on the downstream side of 23 (the opposite side to the indoor unit 211) It is

以上のように構成された放射空調システム2において、夏季に冷房を行う場合は、不図示のリモコン等の操作によって空調機21を冷房運転させると、この空調機21の室内機211からの冷却空気がケース22内の風路23へ送られる。そしてこの冷却空気が風路23を通過する過程で、ケース22の放射パネル221の裏面(上面)を擦過することによってこの放射パネル221との熱交換が行われ、すなわち放射パネル221が冷却されるので、先に説明した式(1)におけるtが低下し、この放射パネル221の表面(下面)から室内空間1への冷熱の放射TRが行われる。なお、この場合、実際には、冷却された放射パネル221からの熱(赤外線)の放射強度は著しく低いものとなるので、ヒトの体表面などから放射された熱が、冷却された放射パネル221の表面で反射せずに吸収されることによって冷感を感じるものであるが、ここでは便宜的に、放射パネル221からの放射TRによる冷感を感じるものとする。 In the radiation air conditioning system 2 configured as described above, when cooling is performed in summer, cooling air from the indoor unit 211 of the air conditioner 21 is operated when the air conditioner 21 is caused to perform cooling operation by an operation such as a remote controller (not shown). Are sent to the air passage 23 in the case 22. Then, while the cooling air passes through the air passage 23, the rear panel (upper surface) of the radiation panel 221 of the case 22 is abraded to exchange heat with the radiation panel 221, that is, the radiation panel 221 is cooled. Because of this, t 2 in the equation (1) described above decreases, and radiation TR of cold heat from the surface (lower surface) of the radiation panel 221 to the indoor space 1 is performed. In this case, the radiation intensity of the heat (infrared radiation) from the cooled radiation panel 221 is extremely low in practice, so the heat radiated from the human body surface or the like is cooled. The cold sensation is felt by being absorbed without being reflected by the surface of the light source, but for the sake of convenience, the cold sensation due to the radiation TR from the radiation panel 221 is felt here for convenience.

一方、放射パネル221と熱交換されることによって適宜昇温した冷却空気は、風路23の下流端23bから室内空間1へ流出し、対流によって室内空間1を下降する。そしてこの冷却空気の流れは、風路23での拡散や摩擦によって減速されることに加え、上述のように、放射パネル221との熱交換によって適宜昇温しているため、室内対流による下降速度が緩やかであり、しかもこの下降気流は放射パネル221の周囲から壁面12に沿って発生する。このため不快な気流感が抑えられて、例えば横臥位にあるユーザーは、主として放射パネル221からの放射TRによる冷感を感じることとなる。   On the other hand, the cooling air appropriately heated by heat exchange with the radiation panel 221 flows out from the downstream end 23 b of the air passage 23 into the indoor space 1 and descends the indoor space 1 by convection. Since the flow of the cooling air is appropriately heated by heat exchange with the radiation panel 221 as described above, in addition to being decelerated by diffusion or friction in the air passage 23, the descent speed by indoor convection The downdraft is generated along the wall 12 from the periphery of the radiation panel 221. For this reason, an unpleasant feeling of air flow is suppressed, and for example, a user who is in a recumbent position feels a cold feeling mainly due to the radiation TR from the radiation panel 221.

また、空調機21は室内空間1の空気を取り込んで冷却・除湿するため、室内空間1の水蒸気量が減少する。詳しくは、室内空間1内の空気が空調機21の室内機211に取り込まれて冷却される際には、空気に含まれる水蒸気が飽和して凝縮され、液化して室外へ排出されるので、風路23へ供給される冷却空気は湿度が低いものとなる。しかも放射パネル221は透湿性を有するため、風路23を通過する冷却空気で冷却されることによって放射パネル221の下面に結露を生じるのを防止することができ、このため、結露に伴う潜熱放出による放射冷房効率の悪化も防止することができる。   Further, the air conditioner 21 takes in the air in the indoor space 1 to cool and dehumidify, so the amount of water vapor in the indoor space 1 decreases. Specifically, when the air in the indoor space 1 is taken into the indoor unit 211 of the air conditioner 21 and cooled, the water vapor contained in the air is saturated and condensed, and is liquefied and discharged to the outside, so The cooling air supplied to the air passage 23 has low humidity. In addition, since the radiation panel 221 has moisture permeability, it is possible to prevent condensation from being generated on the lower surface of the radiation panel 221 by being cooled by the cooling air passing through the air passage 23. It is also possible to prevent the deterioration of the radiant cooling efficiency due to

そして、図7に示す従来の放射空調システムのように天井裏の空間全体を冷却する必要がないことに加え、風路23を通過した冷却空気が室内空間1の上部へ流出するようにしたため、放射冷房の立ち上がりの悪さが改善され、短時間で快適な環境とすることができる。さらに、式(1)におけるtが低下するため、一般的な対流型(空気噴流型)の空調システムに比較して室温(式(1)における空気の温度t)を高く設定することができ、このため例えば窓を開けて換気を行う場合の外気との温度差が小さくなって熱損失も小さく抑えられ、その結果、省エネルギーに寄与することができる。 Further, in addition to the fact that the entire space behind the ceiling does not need to be cooled as in the conventional radiant air conditioning system shown in FIG. 7, the cooling air having passed through the air passage 23 flows out to the upper part of the indoor space 1, The rise of radiant cooling is improved, and a comfortable environment can be achieved in a short time. Furthermore, since t 2 in the equation (1) decreases, the room temperature (the temperature t 1 of the air in the equation (1)) can be set higher compared to a general convection type (air jet type) air conditioning system For this reason, for example, the temperature difference with the outside air when ventilating by opening a window becomes small, and the heat loss can be suppressed to a small, and as a result, it can contribute to energy saving.

ここで、風路23内の冷却空気は、下流端23bへ向かう過程で放射パネル221との熱交換によって徐々に温まるため、放射パネル221の表面温度も、室内機211に近い部分221aで相対的に低温となるような温度勾配を生じることになるが、放射パネル221は、風路23の上流側の部分221aで熱抵抗が相対的に大きくなるように設定されているため、表面(下面)の温度勾配が緩和され、ひいては温度勾配による,熱の放射量の差が緩和される。したがって室内空間1への放射TRが均一化され、冷感のムラをなくして快適性を向上させることができる。   Here, since the cooling air in the air passage 23 gradually warms up by heat exchange with the radiation panel 221 in the process toward the downstream end 23 b, the surface temperature of the radiation panel 221 is also relatively measured in the portion 221 a near the indoor unit 211. The radiation panel 221 is set to have a relatively large thermal resistance at the upstream portion 221a of the air passage 23, so the surface (bottom surface) The temperature gradient is relaxed, which in turn reduces the difference in heat radiation due to the temperature gradient. Therefore, the radiation TR to the indoor space 1 is made uniform, and the unevenness of the feeling of cold can be eliminated to improve the comfort.

次に、冬季に暖房を行う場合は、ユーザーが不図示のリモコン等の操作によって空調機21を暖房運転させると、まず空調機21の室内機211からの加熱空気がケース22内の風路23へ送られる。そしてこの加熱空気が風路23を通過する過程で、ケース22の放射パネル221の裏面(上面)を擦過することによってこの放射パネル221との熱交換が行われ、すなわち放射パネル221が加熱されるので、先に説明した式(1)におけるtが高くなり、この放射パネル221の表面(下面)から室内空間1への熱の放射TRが行われる。 Next, when heating is performed in winter, when the user causes the air conditioner 21 to perform heating operation by operating the remote controller (not shown) or the like, first, the heated air from the indoor unit 211 of the air conditioner 21 flows in the air passage 23 in the case 22. Sent to Then, while the heated air passes through the air passage 23, the heat exchange with the radiation panel 221 is performed by rubbing the back surface (upper surface) of the radiation panel 221 of the case 22, that is, the radiation panel 221 is heated. Because of this, t 2 in the equation (1) described above becomes high, and the radiation TR of heat from the surface (lower surface) of the radiation panel 221 to the indoor space 1 is performed.

一方、放射パネル221と熱交換されることによって適宜降温した加熱空気は、風路23の下流端23bから室内空間1へ流出し、室内空間1の上部(ヒトの身長より高い領域)に滞留する。このためヒトの生活空間内での上下温度分布差や気流による不快感が抑えられて、例えば横臥位にあるユーザーは、主として放射パネル221からの放射TRによる温感を感じるものとなる。   On the other hand, the heated air appropriately cooled by heat exchange with the radiation panel 221 flows out from the downstream end 23b of the air passage 23 into the indoor space 1, and stays in the upper part of the indoor space 1 (region higher than the height of human) . For this reason, the discomfort due to the upper and lower temperature distribution difference and the air flow in the living space of the human being is suppressed, and for example, the user in the lying position feels the warm feeling mainly due to the radiation TR from the radiation panel 221.

そして、図7に示す従来の放射空調システムのように天井裏の空間全体を温める必要がないので、放射暖房の立ち上がりの悪さが改善され、短時間で快適な環境とすることができる。さらに、式(1)におけるtを上昇させるため、一般的な対流型(空気噴流型)の空調システムに比較して室温(式(1)における空気の温度t)を低く設定することができる。しかも風路23から流出した加熱空気は室内空間1の上部に滞留しており、室内空間1の下部の空気は比較的低温であるため、例えば窓を開けて換気を行う場合の外気との温度差が小さくなって熱損失も小さく抑えられ、その結果、省エネルギーに寄与することができる。 And since it is not necessary to heat the whole space of a ceiling floor like the conventional radiant air conditioning system shown in FIG. 7, the badness of a standup of radiant heating is improved and it can be set as a comfortable environment in a short time. Furthermore, in order to raise t 2 in equation (1), the room temperature (temperature t 1 of air in equation (1)) may be set lower compared to a general convection type (air jet type) air conditioning system it can. Moreover, since the heated air flowing out of the air passage 23 stays in the upper part of the indoor space 1 and the air in the lower part of the indoor space 1 has a relatively low temperature, for example, the temperature with the outside air when ventilating by opening the window The difference is reduced and the heat loss is also suppressed to a low level, and as a result, it can contribute to energy saving.

ここで、風路23内の加熱空気は、下流端23bへ向かう過程で放射パネル221との熱交換によって徐々に温度が低下するため、放射パネル221の表面温度も、室内機211に近い部分221aで相対的に高温となるような温度勾配を生じることになるが、放射パネル221は、風路23の上流側の部分221aで熱抵抗が相対的に大きくなるように設定されているため、表面(下面)の温度勾配が緩和され、ひいては温度勾配による熱の放射量の差が緩和される。したがって放射暖房による温度ムラを緩和して快適性を向上させることができる。   Here, the temperature of the heated air in the air passage 23 gradually decreases due to the heat exchange with the radiation panel 221 in the process toward the downstream end 23 b, so the surface temperature of the radiation panel 221 is also a portion 221 a close to the indoor unit 211. The radiation panel 221 is set so that the thermal resistance is relatively large at the upstream portion 221a of the air passage 23, so the surface of the radiation panel 221 becomes relatively high temperature. The temperature gradient of the (lower surface) is alleviated, which in turn reduces the difference in the amount of heat radiation due to the temperature gradient. Therefore, temperature nonuniformity due to radiant heating can be alleviated to improve comfort.

また、空調機21の室内機211やケース22は天井板11の下面に設置されるものであり、従来のように天井裏に設置する必要がないため、天井裏空間の高さに関係なく施工可能である。またこのため、メンテナンスなども容易に行うことができる。   Further, the indoor unit 211 and the case 22 of the air conditioner 21 are installed on the lower surface of the ceiling plate 11, and there is no need to install it on the ceiling as in the conventional case. It is possible. In addition, maintenance can be easily performed.

そして、ケース22における放射パネル221と反対側は断熱パネル222からなるため、風路23を通過する空調空気(冷却空気又は加熱空気)から天井板11側への伝熱による熱損失が低減される。したがって放射パネル221からの室内空間1への放射効率を高めると共に、風路23の下流端23bから室内空間1へ流出する空調空気による調温効率を高めることができる。   And since the opposite side to radiation panel 221 in case 22 consists of heat insulation panel 222, the heat loss by the heat transfer to the ceiling board 11 side from the conditioned air (cooling air or heating air) which passes air path 23 is reduced . Therefore, the radiation efficiency from the radiation panel 221 to the indoor space 1 can be enhanced, and the temperature control efficiency by the conditioned air flowing out from the downstream end 23 b of the air passage 23 to the indoor space 1 can be enhanced.

また、この放射空調システム2は薄型であるため、天井板11の下面に設置したことによる圧迫感が少なく、しかも軽量であるため安全に取り付けることができる。   Further, since the radiation air conditioning system 2 is thin, it has a small sense of oppression due to being installed on the lower surface of the ceiling plate 11, and since it is lightweight, it can be safely attached.

次に図3は、本発明に係る放射空調システムの第二の実施の形態を示すものである。この実施の形態において、上述した第一の実施の形態と異なるところは、放射パネル221がタイル状の複数のセグメント221cに分割されており、風路23の上流端23a側(室内機211側)に位置するセグメントには熱抵抗が相対的に大きい材質のものを用い、風路23の下流端23b側(室内機211と反対側)のセグメントほど、熱抵抗が相対的に小さい材質のものを用いることによって、室内空間1への熱の放射量の差を緩和する放射グラデーション手段を設定した点にある。   Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the radiation air conditioning system according to the present invention. The difference between this embodiment and the first embodiment described above is that the radiation panel 221 is divided into a plurality of tiled segments 221c, and the upstream end 23a side of the air passage 23 (the indoor unit 211 side) In the segment located in the side, the material whose thermal resistance is relatively large is used, and the segment whose thermal resistance is relatively small toward the downstream end 23b side (opposite to the indoor unit 211) of the air passage 23 is used. By using, it is in the point which set the radiation gradation means which relieves the difference of the radiation amount of the heat | fever to the indoor space 1. FIG.

したがって、この第二の実施の形態も、第一の実施の形態と同様の効果を実現することができる。   Therefore, this second embodiment can also realize the same effect as the first embodiment.

次に図4は、本発明に係る放射空調システムの第三の実施の形態を示すものである。この実施の形態において、上述した各実施の形態と異なるところは、放射パネル221の肉厚を風路23の上流端23a側で厚く風路23の下流端23b側で薄くなるように変化させることによって、室内空間1への熱の放射量の差を緩和する放射グラデーション手段を設定した点にある。この場合、放射パネル221の肉厚は連続的に変化させても良く、あるいは放射パネル221を肉厚の異なる複数のセグメントからなるものとすることによって、段階的に変化させても良い。   Next, FIG. 4 shows a third embodiment of the radiation air conditioning system according to the present invention. In this embodiment, different from the above-described embodiments, the thickness of the radiation panel 221 is changed so as to be thicker at the upstream end 23a side of the air passage 23 and thinner at the downstream end 23b side of the air passage 23. The point is that the radiation gradation means is set to reduce the difference of the radiation amount of heat to the indoor space 1. In this case, the thickness of the radiation panel 221 may be changed continuously, or may be changed stepwise by forming the radiation panel 221 by a plurality of segments having different thicknesses.

すなわち、第三の実施の形態によれば、風路23の上流端23a側では放射パネル221の肉厚が厚いことによって、放射パネル221の裏面(上面)から表面(下面)への伝熱が抑制され、風路23の下流端23b側では放射パネルの肉厚が薄いことによって伝熱が促されるので、風路23内の温度勾配による熱の放射量の差が緩和される。したがって放射冷暖房による温度ムラを緩和して快適性を向上させることができる。   That is, according to the third embodiment, the thickness of the radiation panel 221 on the upstream end 23a side of the air passage 23 increases the heat transfer from the back surface (upper surface) to the front surface (lower surface) of the radiation panel 221. Since the heat transfer is promoted by the thin thickness of the radiation panel on the downstream end 23 b side of the air passage 23, the difference in the radiation amount of heat due to the temperature gradient in the air passage 23 is alleviated. Therefore, temperature nonuniformity due to radiation cooling and heating can be alleviated to improve comfort.

次に図5は、本発明に係る放射空調システムの第四の実施の形態を示すものである。この実施の形態において、上述した各実施の形態と異なるところは、放射パネル221における風路23側の面(上面)又は室内空間1側の表面(下面)に多数の凹凸(凹部又は凸部又はその両方)221dが形成されており、この凹凸221dの密度を風路23の上流端23a側で低く風路の下流端23b側で高くなるように変化させることによって、室内空間1への熱の放射量の差を緩和する放射グラデーション手段を設定した点にある。この場合、凹凸221dはディンプル状のものや隆起形状のもの、溝状、あるいは格子状のものなどが考えられる。   Next, FIG. 5 shows a fourth embodiment of the radiation air conditioning system according to the present invention. In this embodiment, the difference from the above-described embodiments is that the surface (upper surface) on the air path 23 side in the radiation panel 221 or the surface (lower surface) on the indoor space 1 side has a large number of concavities or convexities Both of them) 221 d are formed, and the density of the unevenness 221 d is changed to be low at the upstream end 23 a side of the air passage 23 and high at the downstream end 23 b of the air passage, so that heat to the indoor space 1 is generated. It is in the point which set the radiation gradation means which mitigates the difference of the radiation amount. In this case, the unevenness 221 d may be dimpled, raised, grooved, or latticed.

第四の実施の形態によれば、風路23の上流端23a側では放射パネル221に形成された凹凸221dの密度が低いことによって、放射パネル221の単位領域の表面積が小さくなって風路23からの受熱あるいは室内空間1への熱放射が抑制され、風路23の下流端23b側では凹凸221dの密度が高いことによって、放射パネル221の単位領域の表面積が大きくなって風路23からの受熱あるいは室内空間1への熱放射が促されるので、風路23内の温度勾配による熱の放射量の差が緩和される。したがって放射冷暖房による温度ムラを緩和して快適性を向上させることができる。   According to the fourth embodiment, the surface area of the unit area of the radiation panel 221 is reduced due to the low density of the unevenness 221 d formed on the radiation panel 221 at the upstream end 23 a side of the air passage 23, so that the air passage 23 is formed. The heat received from the air or the heat radiation to the indoor space 1 is suppressed, and the density of the unevenness 221 d on the downstream end 23 b side of the air passage 23 is high, and the surface area of the unit area of the radiation panel 221 is increased. Since the heat reception or the heat radiation to the indoor space 1 is promoted, the difference in the radiation amount of heat due to the temperature gradient in the air passage 23 is alleviated. Therefore, temperature nonuniformity due to radiation cooling and heating can be alleviated to improve comfort.

なお、放射パネル221には、冷房時の結露の懸念がある環境では、上述のように透湿性を有する材質のものを採用することが好ましいが、比較的乾燥した状態に維持される環境で使用する場合は、潜熱蓄熱材(Phase Change Material:PCMともいう)を使用することも可能である。潜熱蓄熱材を用いた場合は、空調機のサーモオフ時による放射パネルの表面温度の時間経過での温度降下を抑えることが可能であり、したがって、図6に示すように、空調のサーモオフ時とオン時での影響を受けにくくし、放射パネルの表面温度のムラを抑制する効果がある。すなわち、放射パネルに潜熱蓄熱材を使用した場合は、空調動作のオンオフ時に、放射パネルの表面温度に急激な変化が起こりにくく、室内空間の時間変化による温度のムラを抑えることが可能となる。そして、空調機側ではサーモオフのなだらかな制御が難しいため、放射パネル側で対応できる点で有用である。   In addition, although it is preferable to employ the thing of the material which has moisture permeability as mentioned above in the environment which has concern of dew condensation at the time of cooling as the radiation panel 221, it is used in the environment maintained in a relatively dry state. If so, it is also possible to use a latent heat storage material (also called a phase change material (PCM)). When the latent heat storage material is used, it is possible to suppress the temperature drop over time of the surface temperature of the radiation panel due to the thermo-off of the air conditioner. Therefore, as shown in FIG. It is less susceptible to the influence of time and has the effect of suppressing unevenness in the surface temperature of the radiation panel. That is, when the latent heat storage material is used for the radiation panel, the surface temperature of the radiation panel hardly changes rapidly when the air conditioning operation is turned on and off, and it becomes possible to suppress the temperature non-uniformity due to the time change of the indoor space. And since it is difficult on the air conditioner side to control the heat off smoothly, it is useful in that it can be handled on the radiation panel side.

また、上述した実施の形態では、空調機21の室内機211及びこれに接続された中空のケース22を天井板11の下面に設置するものとして説明したが、壁面12に取り付けても良い。   In the embodiment described above, the indoor unit 211 of the air conditioner 21 and the hollow case 22 connected thereto are described as being installed on the lower surface of the ceiling plate 11, but may be attached to the wall surface 12.

1 室内空間
11 天井板
2 放射空調システム
21 空調機
211 室内機
211a 空調空気噴出口
22 ケース
221 放射パネル
222 断熱パネル
23 風路
23a 上流端
23b 下流端
221c セグメント
221d 凹凸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 indoor space 11 ceiling board 2 radiation air conditioning system 21 air conditioner 211 indoor unit 211a air conditioning air jet 22 case 221 radiation panel 222 heat insulation panel 23 air path 23a upstream end 23b downstream end 221c segment 221d unevenness

Claims (7)

室内空間の空気を取り込んで空調空気噴出口から空調空気を噴き出す空調機と、
前記空調空気噴出口と連通した風路を形成する放射パネルと、
前記風路を挟んで前記放射パネルと反対側に配置される断熱パネルと、
扁平な箱状に形成されて天井板の下面に設置され、前記室内空間を向いた下側部分が前記放射パネルからなり、その反対側の前記天井板を向いた上側部分が前記断熱パネルからなり、前記風路の上流端を前記空調空気噴出口に連通させて下流端を前記室内空間に開放するケースと、
前記放射パネルに設けられ、前記風路の上流側と下流側での前記室内空間への熱の放射量の差を緩和する放射グラデーション手段と、
を備えることを特徴とする放射空調システム。
An air conditioner that takes in the air in the indoor space and blows out the conditioned air from the conditioned air outlet ;
A radiation panel that forms the air passage in communication with the conditioned air spout,
A thermal insulation panel disposed opposite to the radiation panel with the air passage interposed therebetween;
It is formed in a flat box shape and installed on the lower surface of the ceiling plate, the lower portion facing the indoor space consists of the radiation panel, and the opposite upper portion facing the ceiling plate consists of the heat insulation panel A case in which the upstream end of the air passage is communicated with the conditioned air outlet and the downstream end is opened to the indoor space;
A radiation gradation means provided on the radiation panel, for alleviating the difference in the radiation amount of heat to the indoor space on the upstream side and the downstream side of the air path ;
Radiation air-conditioning system, characterized in that it comprises a.
放射グラデーション手段が、放射パネルの熱抵抗が風路の上流側で大きく風路の下流側で小さくなるように材質を変化させたものであることを特徴とする請求項1に記載の放射空調システム。   The radiation air conditioning system according to claim 1, characterized in that the radiation gradation means is made of a material changed so that the thermal resistance of the radiation panel becomes large on the upstream side of the air passage and becomes small on the downstream side of the air passage. . 放射グラデーション手段が、放射パネルの肉厚を風路の上流側で厚く風路の下流側で薄くなるように変化させたものであることを特徴とする請求項1に記載の放射空調システム。 The radiation air conditioning system according to claim 1, wherein the radiation gradation means changes the thickness of the radiation panel so as to be thick on the upstream side of the air passage and thin on the downstream side of the air passage. 放射グラデーション手段が、放射パネルにおける風路側の表面に形成した多数の凹凸からなり、この凹凸の密度を風路の上流側で低く風路の下流側で高くなるように変化させたものであることを特徴とする請求項1に記載の放射空調システム。 Radial gradation means comprises a number of irregularities formed on the surface of the air passage side of the radiation panel, in which the density of the irregularities is changed to be higher on the downstream side of the air passage lower on the upstream side of the air passage radiation air-conditioning system according to claim 1, characterized in that. 放射グラデーション手段が、放射パネルにおける室内空間側の表面に形成した多数の凹凸からなり、この凹凸の密度を風路の上流側で低く風路の下流側で高くなるように変化させたものであることを特徴とする請求項1に記載の放射空調システム。 The radiation gradation means comprises a large number of irregularities formed on the surface on the indoor space side of the radiation panel, and the density of the irregularities is changed so as to be low on the upstream side of the air passage and high on the downstream side of the air passage. radiation air-conditioning system according to claim 1, characterized in that. 放射パネルが透湿性を有する多孔質材又は繊維材からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の放射空調システム。 The radiation air conditioning system according to any one of claims 1 to 5, wherein the radiation panel is made of a porous material or a fiber material having moisture permeability. 放射パネルが潜熱蓄熱材からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の放射空調システム。 The radiation air conditioning system according to any one of claims 1 to 5, wherein the radiation panel is made of a latent heat storage material.
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