JP6543385B1 - 放射パネルユニット及び放射空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射パネルに用いる繊維素材のシートの材料に求められる条件を緩和し、その選択の幅を広げ得るようにすること。放射空調システムの作動時、放射パネルに用いるシートに生ずる変形を極力抑制すること。【解決手段】平板状の背面パネル１１２とその両側方から立ち上がる一対の側壁１１３とを備えるパネル基体１１１を天井面Ｃに設置し、繊維素材の通気性を有するシート１４１で枠体１３２を覆った放射パネル１３１を対面させて流路１５１を形成する。天井面Ｃには室内の空気を取り込んで空調空気を噴き出す空調機５１も設置しておき、その空気噴出口５５と流路１５１の入口である空気導入領域１１４とを連絡する。空気噴出口５５から噴出させた空調空気を流路１５１に流してシート１４１に触れさせることによってシート１４１の温度を制御し、放射冷暖房を実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、放射方式の空調装置に用いる放射パネルユニット、及びこれを用いた放射空調システムに関する。

室内空間の環境を快適に維持するための空調装置としては、対流方式が従来から一般的に用いられている。温度や湿度を調整した空調空気を室内に噴き出し、対流によって空気調和を行う方式である。
ところが対流方式は、快適性の面で不満を感じさせやすい。
その原因の一つは、空気を対流させた場合、室内空間に上下の温度分布差が発生し、暖まった空気は天井側にいきやすく、冷えた空気は床面に留まりやすいことにある。健康に良く、人が快適と感ずる頭寒足熱とは反対の状態となるため、どうしても不快に感じられてしまうのである。
不満を感じやすいもう一つの原因は、対流させた気流が人体に直接当たる、いわゆるドラフトと呼ばれている現象が生ずることにある。例えば冷房の効いた室内では、風速０．５ｍで体感温度は３℃低下するといわれている。このため炎天下の屋外から空調されている室内に入ったような場合、最初のうちは快適に感ずるものの、体が冷えた後はかえって寒さを感じてしまうのである。
また気流が直接体に当たり続けること自体、不快に感ずる人も少なくない。

そこで従来、放射方式を採用した放射空調装置あるいは放射空調システムが提案され、実用化されている。これから紹介する文献の中には、「放射」を「輻射」と表現しているものもある。両者は同一の意味である。

特許文献１には、冷媒及び熱媒を流通させる伝熱パイプを天井近くに配置し、伝熱パイプに接触させるように室内側に輻射プレートを配置するようにした輻射空調装置が提案されている（文献１の段落［０００８］、図１参照）。伝熱パイプを流通させる冷媒及び熱媒によって輻射プレートの温度を制御し、これによって輻射冷暖房を行う仕組みである。
輻射冷房について特許文献１は、「ちょうど洞窟の涼しさに匹敵し、部屋全体が均一に涼しく、不快な風の流れがないので快適な冷房である」とその快適性を謳っている（文献１の段落［０００３］参照）。
その一方で、冷房時、輻射プレートの温度が空気中の露点温度よりも低くなると結露が生じ、結露水がしたたり落ちるという問題も指摘している（文献１の段落［０００３］〜［０００４］参照）。
そこで特許文献１は、輻射プレートの表面に吸放湿性に優れた布材を貼るという提案をしている（文献１の段落［０００６］［０００８］参照）。輻射プレートが結露した場合には布材で吸湿をし、周囲湿度が低くなると吸湿した水分を放湿するという目論見である（文献１の段落［０００５］［０００７］［０００９］参照）。

ところが特許文献１に記載されている空調装置は、輻射プレートが結露することを前提としている。このため輻射プレートの表面に貼った布材のみによっては、結露によって生じた水分を完全に吸湿し得ないことも予想される。
しかも吸湿と放湿とを繰り返す布材には、染みなどの変質が生じてしまうことも容易に予想される。
この点、特許文献２には、室内空間の空気を取り込んで空調空気を噴き出す空調機を天井に設置し、互いに対面させた透湿性を有する放射パネルと断熱パネルとの間に風路を形成する中空のケースを天井面に取り付け、空調機の空気噴出口に風路を連絡させるようにした放射空調システムが提案されている（文献２の段落［００２５］〜［００２９］、図１〜図２参照）。空調空気を風路に流通させることによって放射パネルの温度を制御し、これによって放射冷暖房を行う仕組みである。
このような放射空調システムでは、基本的には放射パネルに結露が生じない。
放射パネルの温度が空気中の露点温度よりも低くなった場合、空気中に含まれる水蒸気は液相に変化して結露しようとするわけであるが、このとき完全に液相に変化する前のハイグロスコピック状態と呼ばれる状態をしばらくの間維持する。その間に、放射パネルの裏面を流れる乾燥した空気との間で平衡作用が働くため、放射パネルの表面側の水蒸気はハイグロスコピック状態のまま放射パネルを通り抜け、裏面側の乾いた空気に吸収されて室内に流される。その結果、放射パネルに対する結露の発生を防止することができるわけである。

特開平０５−２２３２８７号公報 特開２０１６−２１７６３０号公報 特開２００４−２７１１７１号公報

特許文献２に記載されている放射空調システムによれば、放射パネルに結露が生ずることを基本的には防止することができる。ところが過酷な環境、例えば雨の日に窓を開けたような環境下で使用した場合にまで、結露を完全に防止できるわけではない。
そこでこの出願の発明者は、使用環境にかかわらず、放射パネルに対する結露の発生を完全に防止するという課題の解決に向けて、鋭意研究開発を進めた。その途上、放射パネルの材料として、織布などのような通気性を有する材料を用いることに思い至った。

放射パネルに織布を用いた従来の構成例としては、例えば特許文献３に示すような放射空調システムが知られている。
この放射空調システムは、平たい矩形の立方体形状に形成した輻射パネル構造体を全面的に織布によって形成し、これを圧力発生空間として使用するというものである（文献３の段落［００４９］〜［００５３］、図１〜図３参照）。このシステムは、輻射パネル構造体での輻射と、輻射パネル構造体からの穏やかな空気の吹き出しとによって室内の冷暖房を行うことで、ドラフトによる不快感を解消している（文献３の段落［００５４］〜［００５８］参照）。

ところが特許文献３に記載されている放射空調システムは、つぎの点で改善の余地がある。

（第１の課題）
特許文献３に記載された放射空調システムは、空調機の空気噴出口と放射パネル（輻射パネル構造体）との間の空間を密閉し、空調空気の気流を和らげて放射パネルから室内に導き出すという動作原理を採用している。
このため放射パネルに用いる織布には、熱放射の媒体としての特性だけでなく、空調空気の気流を穏やかに室内に発散させ得るようにするという特性が要求され、その分、織布に厳しい条件が求められることになってしまう。
（第２の課題）
特許文献３に記載された放射空調システムは、輻射パネル構造体を圧力発生空間として使用する構造上、その変形が不可避である。そこでこの文献には、これを逆手にとったかのように、伸縮構造にした実施の形態も紹介されている（例えば文献３の図８〜図１１参照）。
しかしながら放射空調システムが設置される例えば天井面において、システムの作動のたびに輻射パネル構造体が変形してしまうのは、製品としての洗練度の面から望ましくなく、室内の美観を損ないやすい。

本発明の課題は、放射パネルに用いる繊維素材のシートの材料に求められる条件を緩和し、その選択の幅を広げ得るようにすることである。
本発明の別の課題は、放射空調システムの作動時、放射パネルに用いるシートに生ずる変形を極力抑制することである。

本発明の放射パネルユニットは、背面パネルとこの背面パネルから空気導入領域と空気排出領域とを残して囲い状に立ち上がる壁部とを備え、一面側の開放された対面領域を室内側に向けた状態で、室内の空気を取り込んで空調空気を噴き出す空調機の空気噴出口に前記空気導入領域を連絡させて設置されるパネル基体と、繊維素材の通気性を有するシートで枠体を覆った放射パネルと、前記対面領域に前記シートを位置づけた状態で前記枠体を前記パネル基体に固定することによって画された前記空気導入領域から前記空気排出領域に至る空調空気の流路と、を備え、前記シートは、前記枠体を収納する袋形状を有している。

本発明の放射空調システムは、室内の空気を取り込んで空気噴出口から空調空気を噴き出す空調機と、背面パネルとこの背面パネルから空気導入領域と空気排出領域とを残して囲い状に立ち上がる壁部とを備え、一面側の開放された対面領域を室内側に向けた状態で、前記空調機の空気噴出口に前記空気導入口を連絡させて設置されるパネル基体と、繊維素材の通気性を有するシートで枠体を覆った放射パネルと、前記対面領域に前記シートを位置づけた状態で前記枠体を前記パネル基体に固定することによって形成された、前記パネル基体と前記放射パネルとによって画された前記空気導入領域から前記空気排出領域に至る流路と、を備え、前記シートは、前記枠体を収納する袋形状を有している。

本発明によれば、空調機の空気噴出口から噴き出された空調空気は空気排出領域から室内に導き出され、シートを通過して室内に導き出されるものではないため、空調空気を通過させる特性を考慮してシートの材料を選定する必要がなく、したがってその選択の幅を広げることができる。また空気噴出口から噴き出された空調空気の流れの方向に沿ってシートが配置されていることから、放射空調システムの作動時、放射パネルに用いるシートに生ずる変形を極力抑制することができる。

放射空調システムの実施の一形態を示す模式図。 パネル基体を底面方向から示す斜視図。 放射パネルの分解斜視図。 放射パネルの斜視図。 天井面における空調機の設置場所を下方から見た斜視図。 空調機の設置場所に空調機の設置金具を取り付けた状態を下方から見た斜視図。 空調機の設置場所に空調機を設置した状態を下方から見た斜視図。 空調器とパネル基体とを設置した状態を下方から見た斜視図。 空調機に放射パネルを仮止めした状態を下方から見た斜視図。 パネル基体に放射パネルを固定した状態を下方から見た斜視図。 折返し枠をセットして放射空調システムの設置が完了した状態を下方から見た斜視図。 パネル基体の変形例を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は異なる平面形状を採用した場合の底面図。 パネル基体の別の変形例を示す正面図。 （ａ）〜（ｄ）は、シートにおけるチャック位置のバリエーションを例示する模式図。 放射空調システムの別の構成例を示す正面図。

実施の一形態を図面に基づいて説明する。
つぎの項目にしたがって説明する。
１．放射空調システム
（１）空調機
（２）放射パネルユニット
（ａ）パネル基体
（ｂ）放射パネル
２．設置手順
（１）空調機の設置
（２）パネル基体の取り付け
（３）放射パネルの固定
３．作用効果
（１）結露の防止
（ａ）結露の原因
（ｂ）本実施の形態の放射空調システム
（ｃ）結露防止の原理
（２）シートの材料選定の自由度
（３）シートの変形の抑制
（４）シートの形状及び構造からもたらされる作用効果
（５）熱効率
（６）外観上の特長
４．変形例
（１）放射空調システムの設置場所
（２）放射空調システムの設置状態
（３）放射パネルの固定構造
（４）放射パネル形態
（５）側壁
（６）空気排出領域
（７）シートのチャック位置のバリエーション
（８）放射空調システムの別の構成例
（９）その他

１．放射空調システム
図１に示すように、本実施の形態の放射空調システム１１は、ともに天井面Ｃに設置された空調機５１と放射パネルユニット１０１とからなる。
（１）空調機
天井面Ｃは折り上げ天井となっており、窪みＣ１を有している（図５、図６も参照）。この窪みＣ１に嵌り込むように、空調機５１は取り付けられている（図７参照）。
空調機５１は、横幅、奥行き、高さの順に寸法が小さくなる薄型形状のもので、背面に設けられた空気取込口５２から室内Ｒの空気を取り込み、熱交換器５３を介して、ブロワ５４によって空気噴出口５５から空調された空気を噴き出す。空気取込口５２には、フィルタ５６が着脱自在に取り付けられている。
天井面Ｃの窪みＣ１に嵌り込むように取り付けられた空調機５１は、天井面Ｃと窪みＣ１との間の境界をなすエッジＥに沿わせて、空気噴出口５５を位置付けている。

（２）放射パネルユニット
放射パネルユニット１０１は、パネル基体１１１と放射パネル１３１とによって構成されている。

（ａ）パネル基体
図２に示すように、パネル基体１１１は、矩形形状をした平板状の背面パネル１１２の両側部分から、壁部としての一対の側壁１１３を立ち上げた形状の樹脂製品である。一対の側壁１１３は、背面パネル１１２の長辺方向の両端部分から立ち上げられており、長辺に沿った直角方向に僅かに回り込んでいる。したがってその形状上、一対の側壁１１３の一端側の領域と他端側の領域、それに一面側の背面パネル１１２に対面する領域との三面が開放されている。説明の便宜上、一対の側壁１１３の一端側の領域を空気導入領域１１４、他端側の領域を空気排出領域１１５、そして背面パネル１１２に対面する領域を対面領域１１６と呼ぶ。対面領域１１６は、一対の側壁１１３の先端部を含む平面内の領域である。

したがってパネル基体１１１は、背面パネル１１２を基体とし、この背面パネル１１２から空気導入領域１１４と空気排出領域１１５とを残して囲い状に立ち上がる壁部としての側壁１１３を備えている。そして一面側の開放された対面領域１１６を室内Ｒ側に向けた状態で、空調機５１の空気噴出口５５に空気導入領域１１４を連絡させて設置されている。

パネル基体１１１には、空気排出領域１１５に位置させて、三個のストッパ１１７が設けられている。これによって空気排出領域１１５は、幅の広い中央側の二個所と幅の狭い両側の二個所との四個所に分散されている。これらのストッパ１１７は、背面パネル１１２に一体に成形されており、ボス１１８とストッパ金具１１９とによって構成されている。
ボス１１８は、空気排出領域１１５の側と、対面領域１１６の側とに開放されている。
ストッパ金具１１９のうち、左右に位置するものにはラッチ溝１１９ａが、中央に位置するものにはラッチ孔１１９ｂがそれぞれ設けられている。

図１に示すように、パネル基体１１１は、天井面Ｃと窪みＣ１との間の境界をなすエッジＥに沿い、隙間を開けて空気導入領域１１４が位置付けられるように、天井面Ｃに取り付けられている。天井面Ｃに対するパネル基体１１１の取り付けは、例えばねじ止めによる。そこでねじ１２０（図８、図９参照）を挿通させるために、パネル基体１１１には挿通孔１２１が形成されている。

このようなパネル基体１１１は、例えばＥＰＳによって一体に成形されている。したがって全体が断熱材として機能する。

（ｂ）放射パネル
図３、図４に示すように、放射パネル１３１は、矩形形状をした枠体１３２に袋形状のシート１４１を被せることによって形成されている。

枠体１３２は、複数本の棒状部材１３３を連結し、補強及び回転防止のためのリブを有する矩形形状に形成したものである。一例として、棒状部材１３３には中空構造を有する角柱形状のアルミパイプが用いられ、これらが樹脂製のコネクタで連結されたり、ビス止めされたりすることによって枠体１３２が構成される。
別の一例として、棒状部材１３３は樹脂によって成形されていたり、カーボンによって形成されていたりしてもよい。
このような枠体１３２は、パネル枠１３４と折返し枠１３５とを備えている。
パネル枠１３４は、その幅方向及び奥行き方向ともに、パネル基体１１１の幅方向及び奥行き方向よりも大きく、奥行き方向の後端側は、空調機５１の下面の奥行き方向中央部にまで達する長さとなっている。
折返し枠１３５は、パネル枠１３４の後端部にヒンジ１３６で連結され、パネル枠１３４に対して回転自在である（図３参照）。折返し枠１３５は、パネル枠１３４の奥行き方向の後端部とともに、空調機５１を完全に覆う大きさを有している。

シート１４１は、布団カバーのような袋形状を有している。つまり三辺が閉じられ、一辺が開放された形状である。開放された一辺は開放縁１４２となり、ここから枠体１３２の収納が可能である。開放縁１４２にはチャック１４３が取り付けられ、チャック１４３によって開閉自在となっている。
このようなシート１４１は、繊維を素材として形成され、通気性と伸縮性とを有している。
そこでシート１４１の幅方向及び奥行き方向は枠体１３２よりも僅かに小さく形成されており、枠体１３２を収納した際、張られた状態を維持する。
袋形状というシート１４１の形状については、枠体１３２の幅方向を包み込む形状としてみたとき、エンドレス形状とみることもできる。両端が開放されたエンドレス形状の一端側を閉じた形状が袋形状になるからである。

袋形状を有するシート１４１は、室内Ｒ側に露出する表面側の繊維素材と、流路１５１に面する裏面側の繊維素材との縫い合わせ構造を有している。説明の便宜上、表面側の繊維素材を表面繊維１４１Ａ（図１０、図１１も参照）、裏面側の繊維素材を裏面繊維１４１Ｂと呼ぶ。
表面繊維１４１Ａは、放射パネル１３１が設置された際に室内Ｒ側に露出し、放射空調システム１１の外観態様を決定づける。そこで表面繊維１４１Ａの材料を選定するに際しては、美的観点が重要視される。
裏面繊維１４１Ｂの方は、空調機５１の空気噴出口５５から噴出した空気流が表面繊維１４１Ａの裏側に導かれるに際して、空気流に極力抵抗を与えないようにするという観点からその材料が選定される。例えばメッシュ素材の繊維は、裏面繊維１４１Ｂへの使用に適している。
図３、図４に示されているように、表面繊維１４１Ａは背面パネル１１２に対面する裏面側にまで回り込んでおり、裏面側で裏面繊維１４１Ｂと縫い合わされている。シート１４１は、放射パネル１３１をパネル基体１１１に装着した際、一対の側壁１１３と位置合わせされるように縫い合わせ部分ＳＰを位置付けている。

図１に示すように、放射パネル１３１は、パネル基体１１１の対面領域１１６に位置付けられ、固定される。これによって空気導入領域から空気排出領域に至る空間が画され、これが空調空気の流路１５１となる。
図３、図４に示すように、枠体１３２には、放射パネル１３１を仮止めし、固定するための構造物として、一対の仮止め用フック１３７、三個のラッチ部材１３８、及び一対のマグネット１３９が設けられている。三個のラッチ部材１３８はそれぞれ、パネル基体１１１に設けられた三個のストッパ１１７にラッチされるもので、左右に位置するものはストッパ１１７のラッチ溝１１９ａに嵌合するスタッド１３８ａの形態、中央に位置するものはストッパ１１７のラッチ孔１１９ｂに嵌合するラッチピン１３８ｂの形態となっている。ラッチピン１３８ｂは、図示しない操作部を押し込むことによって拡径し、引っ張ることによって縮径する構造を備え、ラッチ孔１１９ｂに嵌合させた状態で操作部を押し込むことによってストッパ１１７との間でラッチ状態を保つ。
図７に示すように、空調機５１には、その両側部分に放射パネル１３１を仮止めするためのレール５７が設けられ、下面の後端部分に金属板５８が取り付けられている。
一対の仮止め用フック１３７は、パネル枠１３４と折返し枠１３５とを回転自在に連結するヒンジ１３６に設けられている。これらの仮止め用フック１３７は、放射パネル１３１の両側部に設けられているレール５７に嵌められ、放射パネル１３１を仮止めする（図９参照）。一対のレール５７は、仮止め用フック１３７を完全にスライド移動自在にしているわけではなく、一定の遊びをもって仮止め用フック１３７を仮止めする図示しない構造を後端部分に有している。
三個のラッチ部材１３８は、枠体１３２の先端部分に位置する棒状部材１３３に取り付けられ、ストッパ１１７に固定される。
一対のマグネット１３９は、折返し枠１３５の後端部分に位置する棒状部材１３３に取り付けられ、空調機５１の下面に取り付けられた金属板５８に磁力で吸着する。
これらの構造物、つまり一対の仮止め用フック１３７、三個のラッチ部材１３８、及び一対のマグネット１３９の全部又は一部は、一例として、枠体１３２を収納するシート１４１に設けた切れ目（図示せず）を介して外部に露出している。別の一例としては、シート１４１に枠体１３２を収納した後、これらの構造物の全部又は一部を枠体１３２に取り付けるようにしてもよい。

２．設置手順
放射空調システム１１の設置手順について説明する。

（１）空調機の設置
まず図５に示すように、空調機５１は折り上げ天井となった天井面Ｃに設けられた窪みＣ１に設置する。
予め窪みＣ１が設けられていればこれを利用し、窪みＣ１が設けられていなければ天井面Ｃを工事して窪みＣ１を作成する。
窪みＣ１の内部には、電気配線２０１や配管パイプ（図示せず）を通すための配線配管孔２０２を開け、電気配線２０１を出しておく。

ついで図６に示すように、空調機５１を取り付けるための据付板２１１を窪みＣ１に取り付ける。据付板２１１は、窪みＣ１内にねじ止めする。

そして図７に示すように、据付板２１１に空調機５１を据え付ける。このとき空調機５１の空気噴出口５５は、天井面Ｃと窪みＣ１との間の境界をなすエッジＥに沿って、エッジＥから隙間を開けて位置付けられる。
これによって空調機５１の取り付け作業が完了する。

（２）パネル基体の取り付け
図８に示すように、天井面Ｃに、パネル基体１１１を取り付ける。
パネル基体１１１は、天井面Ｃと窪みＣ１との間の境界をなすエッジＥに空気導入領域１１４が位置付けられるように位置合わせされ、ねじ止めされる。つまりパネル基体１１１に形成された複数個の挿通孔１２１にねじ１２０を挿入し、これを締め付ける。これによってパネル基体１１１は、天井面Ｃに固定される。
このときパネル基体１１１の空気導入領域１１４は、天井面Ｃと窪みＣ１との間の境界をなすエッジＥに沿って位置付けられる。その結果空調機５１の空気噴出口５５とパネル基体１１１の空気導入領域１１４とは位置合わせされ、互いに連絡する状態となる（図１も参照のこと）。

（３）放射パネルの固定
図９に示すように、放射パネル１３１を仮止めする。
放射パネル１３１に設けた一対の仮止め用フック１３７を空調機５１のレール５７に嵌め込み、奥までスライド移動させることで、一定の遊びをもって放射パネル１３１は仮止めされる。
仮止めされた状態の放射パネル１３１は、仮止め用フック１３７がヒンジ１３６に設けられているという構造上、パネル枠１３４も折返し枠１３５も位置が拘束されず、回転自在な状態となっている。

ついで、放射パネル１３１を固定する。
図１０に示すように、放射パネル１３１のうちパネル枠１３４の部分を上方に回転させる。そしてストッパ１１７の位置にラッチ部材１３８を位置合わせし、放射パネル１３１を壁面Ｗの方向に移動させる。これによってストッパ金具１１９のラッチ溝１１９ａにラッチ部材１３８のスタッド１３８ａが嵌り込み、ラッチ孔１１９ｂにラッチピン１３８ｂが嵌り込む。そこで図示しない操作部を押し込むことでラッチピン１３８ｂが拡径し、ストッパ金具１１９との間でラッチ状態が保たれる。これによってパネル枠１３４が固定される。
その後図１１に示すように、放射パネル１３１のうち折返し枠１３５を上方に回転させる。これによって空調機５１の下面に設けられている金属板５８にマグネット１３９が吸着し、折返し枠１３５が固定される。

３．作用効果
空調機５１を作動させると、空気噴出口５５から空調空気が噴き出し、流路１５１を通って空気導入領域１１４から空気排出領域１１５に流れる。すると空調空気によって放射パネル１３１の温度が調整される。暖房時には暖められ、冷房時には冷やされる。これによって室内Ｒが放射空調される。

（１）結露の防止
冷房時、本実施の形態の放射空調システム１１は、いかなる環境であろうとも、放射パネル１３１に結露を生じさせることがない。
その理由を詳しく説明する。

（ａ）結露の原因
空気中には水分が気体（水蒸気）として含まれている。
空気が限界まで水蒸気を含んだ状態は飽和状態と呼ばれ、このときの水蒸気量を飽和水蒸気量という。飽和水蒸気量は気温に依存して変動し、気温が高いほど多く、低いほど少なくなる。
そこで空気を冷やしていくと、気温が高いうちは水蒸気の形態だった水分はいずれ飽和し、液体に変化する。つまり気温の低下とともに飽和水蒸気量も少なくなるため、空気を冷やし続ければある時点で水蒸気が飽和し、液体に変わるわけである。
このときの温度を露点温度という。
露点温度は空気中に含まれる水蒸気量に応じて変動し、水蒸気量が多いほど高く、少ないほど低くなる。
より具体的な現象でいうと、露点温度を下回ることによって飽和した水蒸気は凝結し、物の表面に水滴となって付着する。これが結露と呼ばれる現象である。
このとき同じ温度を出発点として気温が下がっていったとしても、含んでいる水蒸気量が多いときよりも少ないときの方が、結露を生ずる温度が低くなる。例えば２５℃の環境下で気温が下がりはじめたとき、飽和水蒸気量の５０％の水蒸気を含む場合には約１４℃で結露を生ずるのに対し、３０％の水蒸気しか含まない場合に結露を生ずるのは、約６．５℃である。

（ｂ）本実施の形態の放射空調システム
本実施の形態の放射空調システム１１においては、放射パネル１３１によって区画される裏面側、つまり空調機５１が配置される流路１５１の側では、空調機５１の冷房運転によって空気の乾燥が促され、乾いた空気が流通する。空気取込口５２から空調機５１に取り込まれた室内Ｒの空気は熱交換器５３を通過する際に急速に冷やされ、空気中に含まれる水蒸気の一部が液化して除去されるからである。
したがって空調空気の流路１５１を通り抜ける空気は、冷房運転によって冷やされることで飽和水蒸気量が減少したとしても、乾燥によってその露点温度が低くなるために、放射パネル１３１の裏面に結露を生じさせない。より詳細には、シート１４１中の裏面繊維１４１Ｂにも、裏面側に回り込んでいる表面繊維１４１Ａにも、結露は生じない。
その一方で放射パネル１３１の表面側は、冷房運転によって冷やされ、室内Ｒの空気を放射冷却する。このため放射パネル１３１の表面に位置するシート１４１、つまり表面繊維１４１Ａは低温状態を維持するので、表面繊維１４１Ａに接する空気は露点温度に近づいていくことになる。
このとき表面繊維１４１Ａに接している空気が露点温度に達すると、その空気中に含まれている水蒸気が液体に変わろうとする。

（ｃ）結露防止の原理
これに対して本実施の形態では、シート１４１は通気性を有している。
このため空調空気の流路１５１を通り抜ける空気はシート１４１を通り抜け、室内Ｒ側に露出している表面繊維１４１Ａの表側に漏れ出す。その結果、表面繊維１４１Ａの表側では、乾燥した空気が層をなす状態になっている。
したがって乾燥した空気が層をなす表面繊維１４１Ａの表側では、低下した表面繊維１４１Ａの温度よりも空気の露点温度の方が低くなるため、結露が生じない。
以上の原理により、本実施の形態によれば、冷房時に、様々な環境において放射パネル１３１の表面に結露を生じさせないようにすることができる。

（２）シートの材料選定の自由度
本実施の形態によれば、空調機５１の空気噴出口５５から噴き出された空調空気は空気排出領域１１５から室内Ｒに導き出される。つまりシート１４１を通過して室内Ｒに意図的に空調空気を導き出す必要がない。
このためシート１４１には、空調空気を通過させるための特性が求められない。
シート１４１に求められるのは、基本的には、空調空気の流路１５１を通り抜ける空気を室内Ｒ側に漏れ出させ、表面繊維１４１Ａの表側で乾燥した空気の層を生成させる程度の通気性だけである。
したがって本実施の形態によれば、シートの材料選択の幅を広げることができる。

（３）シートの変形の抑制
本実施の形態によれば、空気噴出口５５から噴き出された空調空気が流路１５１を流れる方向に沿って放射パネル１３１のシート１４１が配置されている。そして流路１５１を流れる空気は空気排出領域１１５から排出されるため、流路１５１内の内圧が高まることもない。
このため放射空調システム１１の作動時、放射パネル１３１のシート１４１を撓ませるような空気の流れや圧力の上昇が生じず、シート１４１に生ずる変形を極力抑制することができる。

（４）シートの形状及び構造からもたらされる作用効果
シート１４１は、枠体１３２を収納する袋形状を有している。
このため枠体１３２への取り付けが容易で、放射パネル１３１の製造の容易化を図ることができる。
その一方で、空調空気がその流路１５１から室内Ｒに至る間に二枚のシート１４１を通ることになるため、室内Ｒ側のシート１４１に向かう空調空気に対して流路１５１側のシート１４１が抵抗となる。このとき抵抗が大きすぎると、シート１４１の室内Ｒに面する領域に乾いた空調空気の層を生成する動作に支障が生ずる。
そこで本実施の形態では、室内Ｒ側に露出する表面側の繊維素材（表面繊維１４１Ａ）と背面パネル１１２に対面する裏面側の繊維素材（裏面繊維１４１Ｂ）との縫い合わせ構造を採用し、シート１４１を袋形状に形成するようにしている。こうすることで、裏面繊維１４１Ｂはシート１４１としての体をなすようなものである必要がなくなり、様々な素材や形態のものを自由に採用することが可能となる。本実施の形態では、裏面繊維１４１Ｂにメッシュ状の素材を用いることで、流路１５１から室内Ｒ側のシート１４１に向かう空調空気に対して裏面繊維１４１Ｂが与える抵抗の低減を図っている。
しかも表面繊維１４１Ａと裏面繊維１４１Ｂとの縫い合わせ部分ＳＰは、側壁１１３と位置合わせされている。これによって放射パネル１３１を下から見たとき、表面繊維１４１Ａを透けて縫い合わせ部分ＳＰが見えてしまうようなことを防止することができる。

（５）熱効率
パネル基体１１１は、断熱性材料によって形成されており、背面パネル１１２及び側壁１１３に断熱部を設けたのと等価な状態になっている。
これによって流路１５１を流れる空調空気の熱がパネル基体１１１に奪われず、効率よくシート１４１を加熱又は冷却することが可能になる。その結果、熱効率に優れた放射空調システム１１を得ることができる。
しかもパネル基体１１１そのものが断熱材料によって成形されているので、断熱材を別途用意し、これをパネル基体１１１に取り付けるような煩雑さがなく、パネル基体１１１の部品コスト及び製造コストの低減と、製造の容易化とを図ることができる。

（６）外観上の特長
空調機５１は室内Ｒの一面（天井面Ｃ）に設けられた窪みＣ１に収納され、パネル基体１１１は室内Ｒの一面に接合されている。これによって室内Ｒの中で、放射空調システム１１を薄く小形に見せることができる。
しかも放射パネル１３１は空調機５１をも覆っており、袋形状のシート１４１の開口する一辺はチャック１４３によって閉じられるので、外観上、放射空調システム１１は、天井面Ｃ近くに配置された一枚の放射パネル１３１だけの形態に見える。このとき放射パネル１３１は、繊維素材のシート１４１のみが露出した状態になっているため、人の感覚や感性に馴染む優しい表情を見せる。
したがって室内Ｒに設置したときに邪魔になったり煩わしくなったりしない洗練された外観態様の放射空調システム１１を得ることができる。

４．変形例
実施に際しては、各種の変形や変更が可能である。

（１）放射空調システムの設置場所
例えば本実施の形態では、天井面Ｃに設置する放射空調システム１１を示したが、実施に際しては、室内Ｒの異なる一面、例えば壁面Ｗ（図１参照）に設置するように構成してもよい。この場合、壁面Ｗに窪みを設けておき、この窪みに空調機５１を収納するようにすれば、本実施の形態と同様に、壁面Ｗに放射パネル１３１が設置されているだけのように見えるフラットな形態の放射空調システム１１を実現することができる。

（２）放射空調システムの設置状態
また天井面Ｃを折り上げ天井とし、窪みＣ１に空調機５１を収納する一例を示したが、これは必ずしも必須ではなく、平坦な天井面Ｃ又は壁面Ｗに空調機５１を設置するようにしてもよい。このとき天井面Ｃ又は壁面Ｗから空調機５１の空気噴出口５５が離反しやすくなるが、天井面Ｃ又は壁面Ｗから浮かせて放射パネルユニット１０１を設置することで、その流路１５１の入口となる空気導入領域１１４を空気噴出口５５に対面させることができる。

（３）放射パネルの固定構造
また本実施の形態では、一対の仮止め用フック１３７、三個のラッチ部材１３８、及び一対のマグネット１３９を利用し、空調機５１とパネル基体１１１とに放射パネル１３１を固定するようにしているが、放射パネル１３１の固定については、様々な構造を採用することが可能である。
例えば、放射パネル１３１の重量にもよるが、マグネットのみによる固定構造を採用してもよい。
あるいはボス１１８の開放領域において、パネル基体１１１を含む平面と平行にスライド移動自在であり、空気排出領域１１５の側に押し出されるように付勢させてストッパ金具１１９を設けておき、さらにラッチ機構（図示せず）を設けるようにしてもよい。ラッチ機構は、非ラッチ状態から押し込むことによってストッパ金具１１９をラッチし、ラッチ状態から押し込むことによってストッパ金具１１９のラッチを解放する。こうすることで、ストッパ金具１１９の進退に応じて互いに嵌合するようにストッパ金具１１９とラッチ部材１３８とを形成しておけば、ストッパ金具１１９の押し込み操作によって両者を自由にラッチ及びラッチ解除することができる。

（４）放射パネルの形態
上記実施の形態では、放射パネル１３１として平板形状のものを例示したが、実施に際しては各種の形態のものが許容される。
例えば図１２（ａ）に示すように、放射パネル１３１は、正面から見て両側方が垂れ下がったようなアーチ形の形状であってもよい。このとき放射パネル１３１の平面形状は、図１２（ｂ）に示すような矩形形状でも、図１２（ｃ）に示すような楕円形状でも、各種の形状が許容される。
また放射パネル１３１は、天井面Ｃに密接している必要はなく、図１３に示すように、天井面Ｃから吊り下げられていてもよい。

（５）側壁
上記実施の形態では、一対の側壁１１３は、背面パネル１１２の両側縁から立ち上がる形態を例示した。これに対して実施に際しては、側壁１１３は、必ずしも側縁から立ち上がるのではなく、中心側に寄った位置から立ち上がるような形態であってもよい。
また本実施の形態において一対の側壁１１３として実現されている壁部は、背面パネル１１２から空気導入領域１１４と空気排出領域１１５とを残して囲い状に立ち上がっていれば、あらゆる形態のものが許容される。

（６）空気排出領域
上記実施の形態では、空気導入領域１１４に対面する領域に空気排出領域１１５を設けた一例を示したが、実施に際しては、各種の変形や変更が許容される。例えば側壁１１３の一部に空気排出領域１１５を設けてもよいし、この場合、空気排出領域１１５は複数個所に分散されていてもよい。

（７）シートのチャック位置のバリエーション
シート１４１のチャック１４３の位置は、上記実施の形態のような例えば図１４（ａ）に示すような位置のみならず、図１４（ｂ）のような一辺に寄った位置、図１４（ｃ）に示すような三辺を取り囲む位置、あるいは図１４（ｄ）に示すようなＶ字形状等、各種の実施の形態が許容される。

（８）放射空調システムの別の構成例
図１５は、放射空調システム１１の別の構成例を示す正面図である。
図１ないし図１４に示す実施の形態及びその変形例では、パネル基体１１１に側壁１１３を設け、これによって背面パネル１１２と放射パネル１３１との間に流路１５１のための空間を確保していた。これに対して図１５に示す放射空調システム１１の放射パネルユニット１０１は、放射パネル１３１によって流路１５１のための空間を確保する。
そこで放射パネル１３１は、平面状ではなく、立体形状の枠体１３２を設けることで、背面パネル１１２との間の流路１５１のための空間を生じさせるようにしている。より詳細には、枠体１３２は正面及び背面側から見て曲面形状に湾曲しており、両端部分を背面パネル１１２に連結固定する。このような枠体１３２に対して、シート１４１は、室内Ｒの側から覆うように取り付けられている。枠体１３２に対するシート１４１の固定は、例えばシート１４１の両側部分を枠体１３２の両側部分に引っ掛けて止めるなどの手法が採用される。シート１４１は、張った状態で枠体１３２に固定されている。
このような構造上、パネル基体１１１は側壁１１３を有さず、背面パネル１１２を主体に構成されている。
こうして構成された放射パネルユニット１０１は、背面側に空気導入領域１１４を形成し、正面側に空気排出領域１１５を形成し、パネル基体１１１の背面パネル１１２と放射パネル１３１との間に、空気導入領域１１４から空気排出領域１１５に至る空調空気の流路１５１を形成する。
したがって図１ないし図１４に示す実施の形態と共通の作用効果を奏する。

（９）その他
その他、あらゆる変形や変更が可能である。

１１ 放射空調システム
５１ 空調機
５２ 空気取込口
５３ 熱交換器
５４ ブロワ
５５ 空気噴出口
５６ フィルタ
５７ レール
５８ 金属板
１０１ 放射パネルユニット
１１１ パネル基体
１１２ 背面パネル
１１３ 側壁（壁部）
１１４ 空気導入領域
１１５ 空気排出領域
１１６ 対面領域
１１７ ストッパ
１１８ ボス
１１９ スライダ
１２０ ねじ
１２１ 挿通孔
１３１ 放射パネル
１３２ 枠体
１３３ 棒状部材
１３４ パネル枠
１３５ 折返し枠
１３６ ヒンジ
１３７ 仮止め用フック
１３８ 固定用フック
１３９ マグネット
１４１ シート
１４１Ａ 表面繊維
１４１Ｂ 裏面繊維
１４２ 開放縁
１４３ チャック
１５１ 流路
Ｃ 天井面
Ｃ１ 窪み
Ｅ エッジ
ＳＰ 縫い合わせ部分
Ｗ 壁面

Claims (14)

1. 背面パネルとこの背面パネルから空気導入領域と空気排出領域とを残して囲い状に立ち上がる壁部とを備え、一面側の開放された対面領域を室内側に向けた状態で、室内の空気を取り込んで空調空気を噴き出す空調機の空気噴出口に前記空気導入領域を連絡させて設置されるパネル基体と、
   繊維素材の通気性を有するシートで枠体を覆った放射パネルと、
   前記対面領域に前記シートを位置づけた状態で前記枠体を前記パネル基体に固定することによって画された前記空気導入領域から前記空気排出領域に至る空調空気の流路と、
   を備え、前記シートは、前記枠体を収納する袋形状を有している、
   ことを特徴とする放射パネルユニット。
2. 前記シートは、伸縮性を有している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射パネルユニット。
3. 前記袋形状を有するシートは、室内側に露出する表面側の繊維素材と前記流路に面する裏面側の繊維素材との縫い合わせ構造を有している、
   ことを特徴する請求項２に記載の放射パネルユニット。
4. 縫い合わせ部分は、前記壁部と位置合わせされている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の放射パネルユニット。
5. 前記裏面側の繊維素材は、メッシュ状の素材である、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の放射パネルユニット。
6. 前記パネル基体には、断熱部が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の放射パネルユニット。
7. 前記パネル基体は、断熱性材料によって前記断熱部を一体に形成している、
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射パネルユニット。
8. 前記背面パネルは四角形形状をしており、対面する二辺から一対の壁部を側壁として立ち上げ、残りの二辺のうちの一辺に前記空気導入領域、別の一辺に前記空気排出領域を設けている、
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一に記載の放射パネルユニット。
9. 前記空気排出領域は、複数個所に分散されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一に記載の放射パネルユニット。
10. 室内の空気を取り込んで空気噴出口から空調空気を噴き出す空調機と、
    背面パネルとこの背面パネルから空気導入領域と空気排出領域とを残して囲い状に立ち上がる壁部とを備え、一面側の開放された対面領域を室内側に向けた状態で、前記空調機の空気噴出口に前記空気導入口を連絡させて設置されるパネル基体と、
    繊維素材の通気性を有するシートで枠体を覆った放射パネルと、
    前記対面領域に前記シートを位置づけた状態で前記枠体を前記パネル基体に固定することによって形成された、前記パネル基体と前記放射パネルとによって画された前記空気導入領域から前記空気排出領域に至る流路と、
    を備え、前記シートは、前記枠体を収納する袋形状を有している、
    ことを特徴とする放射空調システム。
11. 前記空調機は、室内の一面に設けられた窪みに収納され、前記パネル基体は、前記室内の一面に接合されている、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の放射空調システム。
12. 前記放射パネルは、前記空調機を覆っている、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の放射空調システム。
13. 前記パネル基体は、断熱性材料によって形成されている、
    ことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一に記載の放射空調システム。
14. 前記シートは、伸縮性を有している、
    ことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずか一に記載の放射空調システム。

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