JPH10220825A

JPH10220825A - 輻射式空気調和装置

Info

Publication number: JPH10220825A
Application number: JP2283497A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Rakuma; 毅樂間; Masayuki Chiyou; 昌之庁; Hiroshi Mukoyama; 洋向山; Kazuhiro Tajima; 一弘田島
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】冷房時において輻射面での結露を防止しなが
ら所望の冷房能力が得られると共に、暖房時において輻
射エネルギーの透過ロスを低減して所望の暖房能力が得
られる輻射式空気調和装置を提供する。【解決手段】冷房運転時に、赤外線透過膜よりなる複
数のダンパ４０をダンパ駆動手段ＳＬにより閉状態にす
ると共にダンパ４０と輻射面３０ａとの間に低湿空気層
形成手段により低湿空気層を生成して、輻射面３０ａで
の結露の発生を防止する。この時、ダンパ４０により輻
射エネルギーが多少のロスを伴いながら透過するが、結
露の発生を防止できることにより、輻射面温度をダンパ
４０が無い場合の露点温度より下げる冷房を可能とな
る。また、暖房運転時に、ダンパ４０をダンパ駆動手段
ＳＬにより開放し、輻射エネルギーの透過ロスを低減す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、輻射式空気調和装
置に係り、詳しくは、暖房効率の低下等を防ぎつつ、輻
射パネルの輻射面での結露を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、旧来の対流式空気調和装置に代わ
る空気調和装置として、被空調室の天井等に配設した輻
射パネルにより冷房または暖房を行うようにした輻射式
空気調和装置が開発されている。この輻射式空気調和装
置では、輻射パネルが冷却されると、人体等からの熱線
が輻射パネルに吸収されて冷房が行われ、輻射パネルが
加熱されると、輻射パネルからの熱線が人体等に吸収さ
れて暖房が行われる。このような輻射パネルの冷却また
は加熱は、輻射パネル内に配設した冷媒配管により行わ
れるか、または輻射パネル内に冷風または温風を循環さ
せることにより行われる。そして、当該輻射式空気調和
装置は、送風ファンによる騒音や攪拌等を伴わないた
め、快適な冷暖房が実現できる。

【０００３】ところで、輻射式空気調和装置では、湿度
が相対的に高くなる夏期等においては、冷房運転時に輻
射面に結露が生じる不具合があった。これは、輻射面の
温度が露点温度以下に下がり、対流により供給される室
内気中の水分が凝縮することによる。そして、このよう
な輻射面の結露水は、滴下によりカーペットや家具等を
汚損する他、輻射面での雑菌の繁殖等を招来する要因と
なるため、現実には冷房能力を落とさざるを得なかっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、このような冷
房運転時における不具合を解消するべく、輻射パネルの
輻射面より室内側に赤外線透過膜を配設し、当該赤外線
透過膜と上記輻射面との間の空間の空気を露点温度以上
に保つことによって輻射面での結露を防止しつつ、人体
等からの熱線を当該赤外線透過膜を通して輻射パネルに
吸収することにより所望の冷房を行うことが考えられ
る。しかしながら、このような構成を採った場合、暖房
時にあっては、輻射面での結露の発生の虞がないにも拘
わらず、赤外線透過膜により輻射パネルからの熱線の透
過が妨げられ、暖房能力が低下する問題がある。

【０００５】本発明は、上記状況に鑑みなされたもので
あって、冷房時における輻射面での結露を防止しなが
ら、暖房時等において輻射エネルギーの透過ロスを低減
できる輻射式空気調和装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１の発明
では、輻射パネルの輻射面からの熱輻射により室内を冷
房または暖房する輻射式空気調和装置において、前記輻
射面の前方に配置され、その閉鎖時に前記輻射面との間
に閉空間を形成する複数のダンパと、これらダンパを開
閉駆動するダンパ駆動手段とを備えたものを提案する。

【０００７】また、請求項２の発明では、輻射パネルの
輻射面からの熱輻射により室内を冷房または暖房する輻
射式空気調和装置において、前記輻射面の前方に配置さ
れ、その閉鎖時に前記輻射面との間に閉空間を形成する
複数のダンパと、これらダンパを開閉駆動するダンパ駆
動手段と、前記閉空間に空気を供給する空気供給手段と
を備えたものを提案する。

【０００８】また、請求項３の発明では、請求項１また
は２記載の輻射式空気調和装置において、前記ダンパ駆
動手段は、少なくとも暖房時に前記ダンパを開放させる
ものを提案する。

【０００９】また、請求項４の発明では、請求項１〜３
のいずれか一項に記載の輻射式空気調和装置において、
前記輻射面に結露が発生する状況にあるか否かを判定す
る結露判定手段を更に備え、当該結露判定手段の判定結
果が否定である場合、前記ダンパ駆動手段は、前記ダン
パを開放させるものを提案する。

【００１０】また、請求項５の発明では、輻射パネルの
輻射面からの熱輻射により室内を冷房または暖房する輻
射式空気調和装置において、前記輻射面の前方に配置さ
れ、その閉鎖時に前記輻射面との間に閉空間を形成する
複数のダンパと、これらダンパを開閉駆動するダンパ駆
動手段と、前記閉空間に空気を供給する空気供給手段と
を備え、前記ダンパ駆動手段は、前記空気供給手段から
空気の供給が行われているときに、前記ダンパを開放ま
たは閉鎖側に駆動するものを提案する。

【００１１】これらの発明によれば、冷房運転時に、赤
外線透過膜よりなる複数のダンパがダンパ駆動手段によ
り閉鎖されると、輻射パネルの輻射面とダンパとの間に
閉空間が形成され、輻射面での結露の発生が防止され
る。この時、当該赤外線透過膜よりなる閉状態のダンパ
により輻射エネルギーが多少のロスを伴いながら透過す
るが、上記のように結露の発生が防止されることによ
り、輻射面温度をダンパが無い場合の露点温度より下げ
る冷房がなされるため、所望の冷房能力が得られる。ま
た、暖房運転時には、ダンパがダンパ駆動手段により開
放されるため、輻射エネルギーの透過ロスが殆どなくな
り、所期の暖房能力が得られる。

【００１２】また、請求項４の発明によれば、結露判定
手段により、結露が発生する状況にあると判定された場
合に、ダンパが閉鎖される一方で、結露が発生する状況
にないと判定された場合に、ダンパが開放されるため、
例えば冷房時であっても結露の発生の虞がない場合に
は、ダンパによる輻射エネルギーの透過ロスが低減され
る。

【００１３】また、請求項５の発明によれば、例えば、
開放されたダンパと輻射パネルの輻射面との間に空気供
給手段により空気が供給されるため、輻射面で対流熱交
換された空気がダンパ間から室内に吹き出され、輻射だ
けでなく対流による空調も同時に行われる。更に、ダン
パの傾斜角を調整すれば、輻射面にて対流熱交換された
空気が、ダンパにより適切な方向に配向されて、室内に
吹き出される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る輻射式
空気調和装置の概略構成図である。同図に示すように、
輻射式空気調和装置は、建屋１の天井に配設された室内
ユニット２と、屋外に配置された室外ユニット３と、室
内の壁面に配設されたリモコン（リモートコントロー
ラ）４等とからなっている。室内ユニット２は、天井面
を形成するように配設された中空の輻射ボックス５の
他、天井裏１ａに配設された第１室内熱交換器６、第２
室内熱交換器７や電動ファン８等から構成されている。

【００１５】図２は冷媒回路と電気回路とを示すダイヤ
グラムである。室内ユニット２の冷媒回路には、輻射パ
ネル３０、第１室内熱交換器６、第２室内熱交換器７の
他に、第１，第２三方弁Ｖ１，Ｖ２、第２，第３電動膨
張弁ＭＶ２，ＭＶ３および逆止弁１２，１３が配設され
ている。第１三方弁Ｖ１と輻射パネル３０との間には、
第２室内熱交換器７、第２電動膨張弁ＭＶ２、逆止弁１
２を通る冷媒配管１５，１６による冷媒回路の他に、こ
の冷媒回路をバイパスする冷媒配管１４による第１バイ
パス回路が設けられていると共に、輻射パネル３０と第
２三方弁Ｖ２との間には、第３電動膨張弁ＭＶ３、第１
室内熱交換器６、逆止弁１３を通る冷媒配管１７，１８
による冷媒回路の他に、この冷媒回路をバイパスする冷
媒配管１９による第２バイパス回路が設けられている。

【００１６】また、室外ユニット３の冷媒回路には、圧
縮機２０、四方弁２１、室外熱交換器２２、第１電動膨
張弁ＭＶ１が配設されている。両冷媒回路の機器は、上
述した冷媒配管１４〜１９および他の冷媒配管２３〜２
７により接続されており、各機器をガス冷媒または液冷
媒が循環する。

【００１７】天井板１０には、図１に示すように、第２
室内熱交換器７の下流側に、供給側ダクト３１内と室内
とを連通する空気の吹き出し口１０ａが開口されている
と共に、この空気吹き出し口１０ａを閉鎖する電磁式ダ
ンパ１１が設けられている。

【００１８】室内ユニット２には、同図に示すように、
室内側ＥＣＵ（電子制御ユニット）２８が配設され、室
外ユニット３には、室外側ＥＣＵ２９が配設されてい
る。両ＥＣＵ２８，２９は、制御中枢であるＣＰＵの
他、入出力インターフェイスやＲＯＭ、ＲＡＭ等種々の
部品から構成されている。

【００１９】室内側ＥＣＵ２８は、制御プログラムと上
記リモコン４や、輻射パネル５の表面温度を検出するた
めの温度センサＳ１、輻射パネル５の近傍に設けられた
温度センサＳ２、湿度センサＳ３等からの入力信号に基
づき、輻射パネル５の露点温度を上記温度センサＳ２、
湿度センサＳ３に従って算出すると共に、電動ファン８
や第２，第３電動膨張弁ＭＶ２，ＭＶ３、第１，第２三
方弁Ｖ１，Ｖ２、第１室内熱交換器６、第２室内熱交換
器７の他、電磁式ダンパ１１や後述するソレノイドＳＬ
を駆動制御する。

【００２０】また、室内側ＥＣＵ２８は、温度センサＳ
２および湿度センサＳ３の検出結果に基づき輻射パネル
３０の露点温度を算出すると共に、その算出値と温度セ
ンサＳ１の検出値とを比較し、輻射パネル３０の輻射面
３０ａにおける結露発生の可能性を判定する判定手段を
内蔵しており、この判定手段の判定結果に基づいて、ソ
レノイドＳＬおよび電動ファン８を駆動制御する。

【００２１】一方、室外側ＥＣＵ２９は、制御プログラ
ムと図示を省略した各種センサ類からの入力信号に基づ
き、圧縮機２０、四方弁２１、室外熱交換器２２及び第
１電動膨張弁ＭＶ１を駆動制御する。なお、両ＥＣＵ２
８，２９は、信号線により接続されており、相互に信号
の授受を行う。

【００２２】輻射パネル５の内部には、図３に示すよう
に、その上部に輻射パネル３０が配設されている。この
輻射パネル３０内には、冷媒配管９が設けられ、この冷
媒配管９は、蛇行状に一連につながり、図２に示すよう
に、一端９ａは冷媒配管１４に接続され、他端９ｂは冷
媒配管１９に接続されている。そして、この冷媒配管９
で例えば吸熱が行われると、輻射パネル５の室内側の輻
射面５ａを通じて輻射冷房が行われる一方、冷媒配管９
で例えば加熱が行われると、輻射面５ａを通じて輻射暖
房が行われる。

【００２３】輻射ボックス５の下部には、図３に示すよ
うに、上記輻射パネル３０の輻射面３０ａに対向する位
置に輻射面３０ａとほぼ同程度の大きさを有し、室内と
輻射ボックス５内とを連通する開口部５ａが開口されて
おり、この開口部５ａより若干上方に、赤外線透過膜か
らなる多数枚のダンパ４０が、等間隔で図示左右方向に
並設されている。そして、このダンパ４０の略中央部分
は、輻射ボックス５の両側板（図３で紙面に対向する方
向の両側板）に回転可能に掛け渡された回転軸４１に固
定されている。

【００２４】輻射ボックス５内にはまた、ダンパ駆動手
段の構成要素であるソレノイドＳＬが固定されている。
ソレノイドＳＬは、図４に示すように、移動子ＳＬ１の
移動方向が上記ダンパ４０の並設方向と平行となるよう
に配設されている。ソレノイドＳＬの移動子ＳＬ１の先
端には、移動方向に沿って長尺なドライブシャフト４２
が連結されている。ドライブシャフト４２に対しては図
示を省略したガイド部材が設けられ、このガイド部材に
よりドライブシャフト４２の図示左右方向の移動がガイ
ドされる。また、ドライブシャフト４２には、ダンパ４
０の枚数に対応した本数のピン４２が、上記ダンパの設
置間隔と同間隔で突設されており、このピン４２は、レ
バー４３の一端に形成された長孔４３ａに遊嵌され、こ
のレバー４３の他端は、上述した回転軸４１に固定され
ている。

【００２５】そして、移動子ＳＬ１が突出している時に
は、ダンパ４０が直立して開放され（図４における実線
参照）、移動子ＳＬ１が引き込まれると、レバー４３が
回転軸４１と共に図４における反時計方向に９０°回転
し、この回転に従ってダンパ４０も反時計方向に９０°
回転して（図４における仮想線参照）閉鎖されて開口部
５ａを塞ぐ。

【００２６】室内ユニット２において、電動ファン８に
より送風された空気は、第１室内熱交換器６、第２室内
熱交換器７を経由した後、供給側ダクト３１を介して、
図３に示すように、輻射ボックス５内の輻射パネル５と
ダンパ４０との間に形成される空間３６に供給された
後、戻り側ダクト３２を介して電動ファン８の上流側に
環流する。

【００２７】尚、上記ソレノイドＳＬを、例えばエアー
シリンダ等に代えてもよい。また、形状記憶素子に代え
ることも可能である。この形状記憶素子を用いた場合に
は、当該形状記憶素子が輻射エネルギーを受けて温度変
化し、記憶された形状に戻る力により、ダンパ４０が開
放または閉鎖される。従って、この形状記憶素子を用い
た場合には、上記ソレノイドＳＬやエアーシリンダ等を
用いた場合に比して構造の簡素化および軽量化を図るこ
とができる。

【００２８】以下、本実施形態の作用を説明する。

【００２９】本実施形態において、冷房運転の立ち上が
り時には、室内温度が高いことに鑑み、電動ファン８を
駆動して、強制的に送風して強制対流により室内を急速
冷房する。この際には、第２室内熱交換器７、輻射パネ
ル５および第１室内熱交換器６に減圧した冷媒を流し、
三者を冷却器として使用する。すなわち、四方弁２１を
実線の位置に切り替え、第１三方弁Ｖ１のａ，ｂ、第２
三方弁Ｖ２のＡ，Ｂを連通させ、第１電動膨張弁ＭＶ１
を絞ると共に、第２，第３電動膨張弁ＭＶ２，ＭＶ３を
全開にする。

【００３０】この時、ソレノイドＳＬはオフで移動子Ｓ
Ｌ１が突出しているため、図３（ａ）に示すように、ダ
ンパ４０は開放しており、空間３６と室内とが連通され
る。また、ダンパ１１は、図１に示すように起立し、供
給側ダクト３１内と室内とが空気吹き出し口１０ａによ
り連通される。

【００３１】ガス冷媒は、冷媒配管２３、四方弁２１、
冷媒配管２４から圧縮機２０に吸引され、断熱圧縮によ
り高温高圧になって圧縮機２０から吐出され、冷媒配管
２５、四方弁２１を経由して室外熱交換器２２に流入す
る。このガス冷媒は、室外熱交換器２２内を通過する間
に冷却され、凝縮することにより液冷媒となる。

【００３２】液冷媒は、冷媒配管２６を経由し第１電動
膨張弁ＭＶ１を通過する際に減圧され、サービスバルブ
Ｖ４、冷媒配管２７、第１三方弁Ｖ１を通過し、冷媒配
管１５、第２室内熱交換器７、第２電動膨張弁ＭＶ２、
逆止弁１２、冷媒配管１６を経由して輻射パネル３０内
の冷媒配管９に流入し、更に冷媒配管１７、第３電動膨
張弁ＭＶ３を経由して第１室内熱交換器６に流入する。

【００３３】第２室内熱交換器７、輻射パネル５、第１
室内熱交換器６は全てが蒸発器として機能するため、液
冷媒は、これらを通過する間に気化してガス冷媒とな
り、気化潜熱により電動ファン８が送風する空気を冷却
する。この冷却空気は、空気吹き出し口１０ａおよび開
放されたダンパ４０の間から室内に供給され、強制対流
により室内の冷房が行われる。そして、第１室内熱交換
器６からのガス冷媒は、逆止弁１３、冷媒配管１８、第
２三方弁Ｖ２、サービスバルブＶ５、冷媒配管２３、四
方弁２１、冷媒配管２４を経由して圧縮機２０に環流す
る。

【００３４】冷房運転中には、温度センサＳ１、温度セ
ンサＳ２、湿度センサＳ３の検出値が常時監視されると
共に、温度センサＳ２、湿度センサＳ３で検出された値
に基づいて輻射パネル５の露点温度が算出される。

【００３５】さて、上記冷房運転の立ち上がり制御を行
った後、室温が所定温度に低下すると、第１電動膨張弁
ＭＶ１を絞ると共に、第１三方弁Ｖ１のａ，ｃ、第２三
方弁Ｖ２のＡ，Ｃを連通させ、冷媒配管１４による第１
バイパス回路および冷媒配管１９による第２バイパス回
路を選択する。すると、冷媒は、第１三方弁Ｖ１から冷
媒配管１４を経由して輻射パネル３０内の冷媒配管９に
流入して気化し、輻射パネル３０による輻射冷房が行わ
れる。そして、冷媒配管９から流出した冷媒は、冷媒配
管１９を経由して第３電動膨張弁ＭＶ３に至る。

【００３６】この時、電動ファン８の駆動が行われてい
ないため、電動ファン８による空気の攪拌がなく、快適
な環境が形成される。また、ダンパ１１は倒されてお
り、供給側ダクト３１内と室内との連通は遮断されてい
る。更に、ダンパ４０は開放したままであり、空間３６
と室内とが連通した状態となるため、輻射パネル３０に
よる輻射冷房が効率的に行われる。

【００３７】ここで、上記温度センサＳ１が、算出され
た輻射パネル３０の露点温度にほぼ等しくなった場合に
は、輻射パネル３０の輻射面３０ａに対する結露防止の
ための制御に移行する。

【００３８】すなわち、第１電動膨張弁ＭＶ１を全開に
する一方で、第２，第３電動膨張弁ＭＶ２，ＭＶ３を絞
り、第１三方弁Ｖ１のａ，ｂ、第２三方弁Ｖ２のＡ，Ｂ
を連通する。また、電動ファン８を駆動させると共に、
ソレノイドＳＬにオン信号を与えて移動子ＳＬ１を引き
込み、図３（ｂ）に示すように、ダンパ４０を９０°回
転させて空間３６と室内との連通を遮断する。また、ダ
ンパ１１は倒されたままで供給側ダクト３１内と室内と
の連通は引き続き遮断されている。

【００３９】すると、冷媒は、圧縮機２０、四方弁２
１、室外熱交換器２２、第１電動膨張弁ＭＶ１、第１三
方弁Ｖ１を経由して第２室内熱交換器７に流入し、この
第２室内熱交換器７内で放熱する。次に、冷媒は、第２
電動膨張弁ＭＶ２で減圧され、輻射パネル３０内の冷媒
配管９を通過した後に、さらに第３電動膨張弁ＭＶ３で
除湿可能な蒸発温度まで減圧されて第１室内熱交換器６
に流入し吸熱し、第２三方弁Ｖ２、四方弁２１を経由し
て圧縮機２０に環流する。

【００４０】この時、第２室内熱交換器７が加熱手段と
して機能する一方で、輻射パネル３０および第１室内熱
交換器６は冷却手段として機能するため、電動ファン８
が送風する空気は、第１室内熱交換器６で冷却・除湿さ
れ、この冷却・除湿された空気は、第２室内熱交換器７
で加熱され除湿・再加熱空気となって、輻射ボックス３
０内の空間３６に供給され、低湿空気層が生成される。

【００４１】この低湿空気層は、輻射パネル３０の輻射
面３０ａでの結露の発生を防止する。そして、低湿空気
層の空気は、戻り側ダクト３２を経由して電動ファン８
の上流側に環流する。尚、第３電動膨張弁ＭＶ３の開度
と圧縮機２０の回転数は、除湿・再加熱空気の温度が適
性温度となるように、且つ圧縮機２０の吸い込み圧力が
適性圧力になるように監視しながら調整されている。

【００４２】一方、冬期等の暖房運転時には、四方弁２
１を点線で示すように切り替えると共に、第２三方弁Ｖ
２のＡ，Ｃ、第１三方弁Ｖ１のａ，ｃを連通させて、冷
媒配管１９による第２バイパス回路および冷媒配管１４
による第１バイパス回路を選択し、冷媒を輻射パネル３
０にのみ流すことにより、当該輻射パネル３０による輻
射暖房が行われる。

【００４３】この時、電動ファン８の駆動を停止すると
共に、ソレノイドＳＬをオフして移動子ＳＬ１を突出さ
せ、図３（ａ）に示すように、ダンパ４０を９０°回転
させて開放状態とし、空間３６と室内とを連通させる。
また、ダンパ１１は倒されたままで供給側ダクト３１内
と室内との連通は引き続き遮断されている。

【００４４】このように暖房時においては、空間３６と
室内とが開放状態のダンパ４０により連通した状態とな
るため、輻射エネルギーの透過ロスが殆どなくなり、輻
射パネル３０による輻射暖房が効率的に行われる。

【００４５】図５〜図７は、ダンパ４０の素材となる赤
外線透過膜として、厚さ１００μｍ、透過率約０．７の
ポリエチレン膜を用い、本発明者等が行った実験結果を
基にして作成した特性図である。

【００４６】すなわち、図５は、周囲温度２７°Ｃの冷
房運転時における実験結果から、周囲温度と輻射面温度
の差とこの時の輻射処理熱量との関係を示したものであ
り、実線は、赤外線透過膜があり且つ低湿空気層が形成
されている場合（上述したダンパ４０が閉鎖された場
合）を示し、点線は、赤外線透過膜が無い場合（上述し
たダンパ４０が開放された場合）を示している。図５よ
り、赤外線透過膜が有る場合（実線）の方が、同じ輻射
面温度では、輻射能力（輻射処理熱量）が減じているの
が分かる。

【００４７】図６は、周囲温度２７°Ｃの冷房運転時に
おける実験結果から、輻射面温度と赤外線透過膜表面温
度との関係を示したものである。実線は、赤外線透過膜
があり且つ低湿空気層が形成されている場合を示してい
る。赤外線透過膜が無い場合には、赤外線透過膜の表面
温度を計測できないが、比較のため、結露が発生するこ
とになる輻射面温度を点線でプロットしてある。ここ
で、冷房運転時に、空調能力を出すには、輻射面温度を
なるべく低く保つことが必要であるが、低くし過ぎると
表面結露が発生する虞がある。

【００４８】図６で、露点温度が例えば１７°Ｃで、余
裕を持って赤外線透過膜表面温度を１９°Ｃ以下になら
ないようにすると、赤外線透過膜があり且つ低湿空気層
が形成されている（実線の）場合には、輻射面温度を１
０°Ｃまで下げることができるが、赤外線透過膜が無い
（点線の）場合には、当然であるが１９°Ｃまでしか下
げることができない。

【００４９】図５において、これら条件における輻射処
理熱量を比較してみると、赤外線透過膜が有る場合に
は、周囲温度と輻射面温度の差は（２７°Ｃ−１０°
Ｃ）＝１７°Ｃであることから、輻射熱処理量は約６５
Ｗ／ｍ２、赤外線透過膜が無い場合には、周囲温度と
輻射面温度の差は（２７°Ｃ−１９°Ｃ）＝８°Ｃであ
ることから、輻射熱処理量は約４０Ｗ／ｍ２となり、
赤外線透過膜があり且つ低湿空気層が形成されている方
が輻射熱処理量を大きくすることができる。

【００５０】このように、冷房運転時においては、赤外
線透過膜を用いると共に低湿空気層を形成することによ
り、結露を防止しながら単位面積当たりの輻射熱処理量
を大きくすることが可能であり、図５に示したように、
同じ輻射面温度では、多少の輻射エネルギーの透過ロス
があるものの、設置面積が限られる輻射式空気調和装置
では、必要な処理熱量を得る上で大変有効である。

【００５１】図７は、周囲温度２３°Ｃの暖房運転時に
おける実験結果から、輻射面温度と周囲温度の差とこの
時の輻射処理熱量との関係を示したものである。実線
は、赤外線透過膜が有る場合を示し、点線は、赤外線透
過膜が無い場合を示している。冷房運転時と同様に、赤
外線透過膜が有る場合（実線）の方が、同じ輻射面温度
では、輻射能力（輻射処理熱量）が減じているのが分か
る。

【００５２】図７において、同じ輻射処理熱量で１００
Ｗ／ｍ２の時、輻射面温度と周囲温度の差は、赤外線
透過膜が有る場合には２６°Ｃ、赤外線透過膜が無い場
合には１９°Ｃである。周囲温度は２３°Ｃであるか
ら、輻射面温度は、上記値にそれぞれ２３°Ｃを加算し
て、赤外線透過膜が有る場合には４９°Ｃ、赤外線透過
膜が無い場合には４２°Ｃとなる。

【００５３】このように、暖房運転時においては、赤外
線透過膜は、輻射エネルギーの透過ロスになるだけであ
り、この赤外線透過膜があることにより、同じ輻射熱処
理量を得るには、より高い輻射面温度が必要となる。

【００５４】すなわち、本実施形態においては、冷房運
転時に、赤外線透過膜よりなるダンパ４０を閉状態にす
ると共に、このダンパ４０と輻射面３０ａとの間に低湿
空気層を生成しているため、輻射面３０ａでの結露の発
生を防止できると共に、所望の冷房能力を得ることがで
きるようになっている。また、暖房時に、ダンパ４０を
開状態としているため、赤外線透過膜による輻射エネル
ギーの透過ロスを低減でき、所望の暖房能力を得ること
ができるようになっている。

【００５５】また、本実施形態においては、結露発生の
虞の有無を判定し、結露発生の虞が有る場合のみ、ダン
パ４０を閉状態とすると共に低湿空気層を生成している
ため、結露発生の虞がない冷房時での赤外線透過膜より
なるダンパ４０による輻射エネルギーの透過ロスを低減
できるようになっている。

【００５６】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例
えば、上記実施形態にあっては、輻射空調に対流空調を
加えた空調を容易に実現できる。すなわち、輻射空調時
にダンパ４０を開状態にすると共に、この開状態とした
ダンパ４０と輻射面３０ａとの間に電動ファン８により
比較的風量の大きい空気を供給するようにすれば、輻射
面３０ａにて対流熱交換した空気が当該開状態のダンパ
４０を通して均一に室内に吹き出されるようになり、輻
射だけでなく対流による空調も同時に行うことが可能と
なる。

【００５７】また、ダンパ４０の開閉を行うダンパ駆動
手段を、移動子の引き込み量または突出量を移動子の移
動範囲内で任意に設定できるリニアアクチュエータに代
えると共に、上記室内側ＥＣＵ２８によりリニアアクチ
ュエータを制御して、輻射空調時にダンパ４０を開状態
とした時のダンパ４０の傾きを調整するようにすれば、
輻射面３０ａにて対流熱交換した空気流を適切な方向に
配向することが可能となる。

【００５８】尚、上記各場合においては、電動ファン８
とは別に空気を供給する手段を設け、この空気供給手段
によりダンパ４０と輻射面３０ａとの間に空気を供給す
るようにしてもよい。

【００５９】また、上記実施形態においては、赤外線透
過膜よりなるダンパ４０をポリエチレンの薄膜としてい
るが、これに限定されるものではなく、例えばナイロン
等の薄膜や種々の合成あるいは天然素材からなる薄膜等
でもよく、要は赤外線を透過する膜であればよい。特
に、赤外線の透過を良好とするために、膜厚を０．５ｍ
ｍ以下とするのがより好ましい。

【００６０】また、上記実施形態においては、冷凍回路
により低湿空気を生成して空間３６に供給することによ
って低湿空気層を形成するようにしているが、例えばシ
リカゲル、炭酸カルシウム等の吸湿材を空間３６に配設
し、これにより低湿空気層を形成することも可能であ
る。ただし、この場合には、上記吸湿材に対しての定期
的なメンテナンスを要する。

【００６１】また、上記実施形態においては、より好ま
しいとして、冷房運転時において結露発生の虞の有無を
判定し、結露の発生の虞が有る時のみ、ダンパ４０を閉
状態とすると共に低湿空気層を生成し、結露発生の虞が
ない冷房運転時での赤外線透過膜よりなるダンパ４０に
よる輻射エネルギーの透過ロスを低減するようにしてい
るが、上記判定を行う判定手段を設けずに、冷房運転時
には常に、ダンパ４０を閉状態とすると共に、低湿空気
層を生成するようにしてもよい。

【００６２】また、運転終了時に、ダンパ４０を閉状態
とし天井開口部５ａを塞ぐようにすれば、内部への埃の
侵入を防止することができる。

【００６３】また、上記実施形態においては、輻射パネ
ル３０内に配設した冷媒配管９により輻射パネル３０の
冷却または加熱を行うようにしているが、輻射パネル３
０内に冷風または温風を供給することにより輻射パネル
３０の冷却または加熱を行うように構成した輻射式空気
調和装置に対しても本発明を適用できる。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１〜５の発明
は、冷房運転時に、赤外線透過膜よりなる複数のダンパ
をダンパ駆動手段により閉鎖すると共に、ダンパと輻射
パネルの輻射面との間に低湿空気層形成手段により低湿
空気層を生成するため、輻射面での結露の発生を防止す
ることが可能となる。この時、ダンパにより輻射エネル
ギーが多少のロスを伴いながら透過するが、結露の発生
を防止できることにより、輻射面温度をダンパが無い場
合の露点温度より下げる冷房が可能となるため、所望の
冷房能力を得ることが可能となる。また、暖房運転時
に、ダンパをダンパ駆動手段により開放するため、ダン
パによる輻射エネルギーの透過ロスを殆ど無くし、所望
の暖房能力を得ることが可能となる。すなわち、結露の
防止を実現しながら、効率のよい冷暖房を行うことが可
能となる。

【００６５】特に、請求項３の発明では、判定手段によ
り、結露の発生が有ると判定した場合に、ダンパを閉鎖
すると共に、ダンパと輻射パネルの輻射面との間に低湿
空気層を生成する一方で、前記判定手段が結露の発生が
無いと判定した場合には、ダンパを開放するため、例え
ば冷房時であっても結露の発生の虞がない場合には、ダ
ンパによる輻射エネルギーの透過ロスを低減でき、より
一層効率のよい冷暖房を行うことが可能となる。

【００６６】また、請求項４の発明では、輻射空調時に
ダンパを開放すると共に、ダンパと輻射パネルの輻射面
との間に空気供給手段により空気を供給するため、輻射
面にて対流熱交換した空気がダンパの間隙を通して室内
に吹き出され、輻射だけでなく対流による空調も同時に
可能となり、本発明の応用範囲を広げることが可能とな
る。

【００６７】また、請求項５の発明では、制御手段によ
りダンパ駆動手段を制御して、輻射空調時にダンパの傾
きを調整するようにしているため、輻射面にて対流熱交
換した空気が、ダンパにより適切な方向に配向されて、
室内に吹き出されるようになり、本発明の応用範囲をよ
り一層広げることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る輻射式空気調和装置の設置構成を
示す概略図である。

【図２】輻射式空気調和装置の冷媒回路と電気回路とを
示すダイヤグラムである。

【図３】輻射パネルを収容した輻射ボックスの内部を示
す断面図であり、（ａ）はダンパが開状態にある場合の
断面図、（ｂ）はダンパが閉状態にある場合の断面図で
ある。

【図４】ダンパの作動を示す説明図である。

【図５】冷房運転時における周囲温度と輻射面温度の差
と輻射処理熱量との関係を赤外線透過膜の有無をパラメ
ータとして示す特性図である。

【図６】冷房運転時における輻射面温度と赤外線透過膜
温度との関係を赤外線透過膜の有無をパラメータとして
示す特性図である。

【図７】暖房運転時における輻射面温度と周囲温度の差
と輻射処理熱量との関係を赤外線透過膜の有無をパラメ
ータとして示す特性図である。

【符号の説明】

５輻射ボックス２８制御手段（判定手段）３０輻射パネル３０ａ輻射面３６低湿空気層３７低湿空気層形成手段（空気供給手段）４０ダンパＳＬダンパ駆動手段

フロントページの続き (72)発明者田島一弘大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】輻射パネルの輻射面からの熱輻射により
室内を冷房または暖房する輻射式空気調和装置におい
て、前記輻射面の前方に配置され、その閉鎖時に前記輻射面
との間に閉空間を形成する複数のダンパと、これらダンパを開閉駆動するダンパ駆動手段とを備えた
ことを特徴とする輻射式空気調和装置。
【請求項２】輻射パネルの輻射面からの熱輻射により
室内を冷房または暖房する輻射式空気調和装置におい
て、前記輻射面の前方に配置され、その閉鎖時に前記輻射面
との間に閉空間を形成する複数のダンパと、これらダンパを開閉駆動するダンパ駆動手段と、前記閉空間に空気を供給する空気供給手段とを備えたこ
とを特徴とする輻射式空気調和装置。
【請求項３】前記ダンパ駆動手段は、少なくとも暖房
時に前記ダンパを開放させることを特徴とする請求項１
または２記載の輻射式空気調和装置。
【請求項４】前記輻射面に結露が発生する状況にある
か否かを判定する結露判定手段を更に備え、当該結露判定手段の判定結果が否定である場合、前記ダ
ンパ駆動手段は、前記ダンパを開放させることを特徴と
する請求項１〜３のいずれか一項に記載の輻射式空気調
和装置。
【請求項５】輻射パネルの輻射面からの熱輻射により
室内を冷房または暖房する輻射式空気調和装置におい
て、前記輻射面の前方に配置され、その閉鎖時に前記輻射面
との間に閉空間を形成する複数のダンパと、これらダンパを開閉駆動するダンパ駆動手段と、前記閉空間に空気を供給する空気供給手段とを備え、前記ダンパ駆動手段は、前記空気供給手段から空気の供
給が行われているときに、前記ダンパを開放または閉鎖
側に駆動することを特徴とする輻射式空気調和装置。