JPH04273930A - 天井輻射冷暖房システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天井面を冷却あるいは
加熱して室内の冷暖房を行う天井輻射冷暖房システムに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来用いられている天井輻射冷暖房シス
テムとしては図５に示すものがある。これは天井スラブ
４内に配管された銅管のような配管１７にヒートポンプ
等の熱源１６から冷却水、あるいは加熱水をポンプ１５
により供給し、天井表面の温度を冷房を目的とする場合
２０℃程度、暖房を目的とする場合は３５℃程度とする
ことにより室内の冷暖房を行うものである。ここで１は
天井材、５は断熱材である。

【０００３】他の従来例として実開昭１−２２９１８号
公報に開示されている図６に示すようなシステムがある
。これは、天井面としての格子状の天井材１の上方にむ
き出しの配管１７を施し、この配管１７に図５のシステ
ムと同様に冷水あるいは温水を流し、冷暖房を行うもの
である。ここで１１はヘッダである。このような天井面
からの輻射による伝熱を利用した冷暖房は、不快な気流
が発生しにくいことと室内の上下温度分布のばらつきが
非常に小さくなることにより快適な室内条件を得ること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
５に示した従来技術による天井冷暖房システムにおいて
は、天井スラブ４内に銅管のような配管１７を配管する
ため施工が非常に難しく、限定された業者にしか施工で
きないという欠点を有する。しかも天井スラブ４の熱容
量が大きいため冷暖房の立ち上がりに非常に時間がかか
るという問題がある。また図６に示したシステムも同様
に施工が難しい。そして両従来例とも水を循環させる冷
暖房を行うため室内への漏水の危険が常に付きまとうと
いう欠点があった。

【０００５】この問題を解決するため本発明者らは、建
物の天井部分の天井材と天井材の上の平板との間に空気
流路を設けると共に前記平板裏面を適切に断熱して天井
流路部を形成し、前記天井流路部の空気流路の入口及び
出口と、ヒートポンプ等の熱源及び送風機とをダクトに
より接続し、天井流路部の空気流路に冷気あるいは暖気
を循環させて天井冷暖房を行うものを提案した。しかし
かかるものの場合、大面積の天井を施工する場合、天井
表面温度分布のばらつきが大きくなってしまうという問
題がある。また、比較的面積の小さい１０畳程度の面積
の冷暖房に用いる場合においても、さらに天井表面温度
分布のばらつきを小さくする必要がある場合や、静音化
のためにダクト流量をできるだけ小さくした場合等への
対応が難しいという問題がある。

【０００６】本発明は叙述の点に鑑みてなされたもので
あって、本発明の目的とするところは天井表面温度分布
のばらつきを小さくして安定して冷暖房ができる天井輻
射冷暖房システムを提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明天井輻射冷暖房システムは、建物の天井部分の天
井材と天井材の上の平板との間に空気流路を設けると共
に前記平板裏面を適切に断熱して天井流路部を形成し、
前記天井流路部の空気流路の入口及び出口と、ヒートポ
ンプ等の熱源及び送風機とをダクトにより接続し、天井
流路部の空気流路に冷気あるいは暖気を循環させて天井
冷暖房を行う天井冷暖房システムにおいて、天井部分を
いくつかの天井流路部に分割し、それぞれの天井流路部
の空気流路をダクトにより熱源や送風機に接続して成る
ことを特徴とする。つまり、建物の天井部分の天井材と
天井材の上の平板との間に空気流路を設けると共に前記
平板裏面を適切に断熱して天井流路部を形成し、天井流
路部の空気流路に接続したヒートポンプ等の熱源により
冷却あるいは加熱された空気を循環させることにより、
天井表面温度を、冷房を目的とする場合は２０℃程度、
暖房を目的とする場合は３５℃程度とすることで冷暖房
を行うものである。また大面積の天井を施工する場合、
あるいは比較的小さい面積の天井でもさらに天井表面温
度分布のばらつきを小さくしたり、静音化のためにダク
ト流量を小さくしたい場合、前記天井を適当な面積に分
割し、それぞれの分割部分に形成された天井流量部の空
気流路と、熱源及び送風機とをダクトにより接続し、冷
気あるいは暖気を循環させることにより、天井面の温度
分布のばらつきを小さくしようとするものである。

【０００８】

【作用】本発明は空気を冷媒または熱媒として用いてい
る。従来例に示した水を熱媒や冷媒として天井冷暖房を
行う場合と比較して、空気は比熱が水に比べて小さいた
め、天井表面温度分布のばらつきを大きくさせないため
には、天井裏面に流す流量を非常に多くするか、室温と
天井表面温度との温度差を小さい環境とする必要がある
。そのため一般に空気の冷媒または熱媒は天井の冷暖房
に適さないとされている。これに対して本発明者らは天
井の単位面積あたりの熱抵抗を０．０１ｍ２　・Ｋ／Ｗ
以上０．２ｍ２　・Ｋ／Ｗ以下とし、循環空気の温度を
適切な値とすることで、１０畳程度の空間を比較的ばら
つきの少ない天井表面温度分布で冷暖房できることを見
いだした。しかし、それ以上広い空間において同様な天
井冷暖房を行う場合、天井面積に例して冷却あるいは加
熱空気の流量を増やす必要があるが、天井裏という制約
からむやみにダクト径を大きくできないので圧力損失が
大きくなってしまう。

【０００９】そこで本発明では天井をいくつかに分割し
てそれぞれの分割部分に天井流路部を形成し、冷気ある
いは暖気を各天井流路部の空気流路に循環させることに
より、圧力損失を大きくせずに天井表面の温度分布のば
らつきを小さくできる。また比較的小さい面積において
も、さらに温度分布を小さくしい場合や静音化のために
ダクトを小さくしたい場合にも複数の天井流路部に分割
して各天井流路部の空気流路に冷気あるいは暖気を循環
させることにより同様にできる。

【００１０】また本発明では空気を冷媒や熱媒として用
いるので水を冷媒や熱媒とする場合に比べて構造を非常
に簡単にすることができる。その上、熱容量を大きくす
る物体は天井材だけなので、熱容量が小さく、冷房ある
いは暖房の立ち上がりを早くできる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図１及び図２に示す。以下
これらの実施例の具体的な内容を記述するが、本発明は
以下の記述に限定されるものでない。本実施例は図２に
示すように８畳の天井部分を２分割して２つの天井流路
部Ａを形成してある。それぞれの天井流路部Ａの面積は
、具体的には４．２ｍ２　で、天井全面積（１３ｍ２　
）に占める施工面積の割合は６５％である。各天井流路
部Ａの表面にはロックウール製の天井材１を貼ってある
。 このロックウール製の天井材１は、具体的には単位面積
あたりの熱抵抗は０．１７ｍ２　・Ｋ／Ｗで、厚さ１２
ｍｍで、透湿率が８．５ｇ／ｍ２　・ｈ・ｍｍＨｇであ
る。 各天井流路部Ａでは捨て合板のような平板８と天井材１
との間に空気流路１０を形成してあり、この空気流路１
０には野縁９を流れと平行に取り付けてあって、野縁９
を空気流路１０の仕切り及び平板８と天井材１との間の
スペーサとして使っている。空気流路１０は具体的には
高さが２ｃｍであり、野縁９は具体的には幅が４ｃｍで
高さが２ｃｍである。各天井流路部Ａの空気流路１０の
入口１３部及び出口１４部には夫々ヘッダ１１が設けら
れている。各天井流路部Ａの平板８の上面には断熱材５
をヘッダ１１まで至るように装着してある。図中３は室
内、４は天井スラブである。前記天井流路部Ａと熱源及
び送風機としてのエアコンディショナー６との接続の詳
細を図２に示す。天井には２つの同様な天井流路部Ａを
並列に並べられており、それぞれの天井流路部Ａの入口
１３、出口１４をダクト１２よりエアコンディショナー
６の室内機６ａと接続している。また２つの天井流路部
Ａの空気流路１０に流れる空気量を等しくするために各
天井流路部Ａの入口１３にそれぞれ送風機を設置してい
る。前記ヘッダ１１の断面積は十分に大きいのでヘッダ
１１部分の圧損は、空気流路１０部分の圧損に比べて十
分に小さい。そのため各流路１０の冷気あるいは暖気の
流速はほぼ均一である。本実施例の具体的な装置を使っ
て天井冷房を行ったときのデータを図３に示す。また天
井暖房を行ったときのデータを図４に示す。この図３の
グラフで縦軸は温度を示し、横軸は時間を示し、符号イ
は入口循環空気の温度変化、ロは出口循環空気の温度変
化、ハは入口天井表面の温度変化、ニは出口天井表面の
温度変化、ホは室温の温度変化を示す。図４のグラフで
も縦軸は温度を示し、横軸は時間を示し、符号イ′は入
口循環空気の温度変化、ロ′は出口循環空気の温度変化
、ハ′は入口天井表面の温度変化、ニ′は出口天井表面
の温度変化、ホ′は室温の温度変化を示す。

【００１２】

【発明の効果】本発明天井輻射冷暖房システムによれば
、叙述の如く天井流路部の空気流路に冷気あるいは暖気
を循環させて冷暖房しているので、冷媒や熱媒として従
来の水でなく空気を用いて冷暖房でき、従来のように漏
水の心配がないものであり、しかもシステムを簡素化で
きて施工を非常に簡単に行うことができるものである。 また天井をいくつかに分割して複数の天井流路部を形成
し、各天井流路部の空気流路に冷気あるいは暖気を循環
させるようにしたので、大面積の空間に使用する場合や
、比較的小さい面積でも、さらに温度分布のばらつきを
小さくしたい場合や、静音化のためにダクト流量を小さ
くしたい場合においても、天井表面の温度分布のばらつ
きが非常に小さい天井冷暖房ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明天井輻射冷暖房システムを示すものであ
って、（ａ）は全体の断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ
線断面図である。

【図２】同上の天井部分を示す斜視図である。

【図３】同上の天井冷房を行ったときのデータを示すグ
ラフである。

【図４】同上の天井暖房を行ったときのデータを示すグ
ラフである。

【図５】一従来例の断面図である。

【図６】他の従来例の一部切欠斜視図である。

【符号の説明】

Ａ　　天井流路部 １　　天井材 ５　　断熱材 ６　　エアコンディショナー ８　　平板 １０　　空気流路 １２　　ダクト １３　　入口 １４　　出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　建物の天井部分の天井材と天井材の上
   の平板との間に空気流路を設けると共に前記平板裏面を
   適切に断熱して天井流路部を形成し、前記天井流路部の
   空気流路の入口及び出口と、ヒートポンプ等の熱源及び
   送風機とをダクトにより接続し、天井流路部の空気流路
   に冷気あるいは暖気を循環させて天井冷暖房を行う天井
   冷暖房システムにおいて、天井部分をいくつかの天井流
   路部に分割し、それぞれの天井流路部の空気流路をダク
   トにより熱源や送風機に接続して成ることを特徴とする
   天井輻射冷暖房システム。